JPS6128061B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は屋根上天窓及び天窓一体化型太陽熱集
熱装置、詳しくは屋根上に突設して切妻形に構成
された傾斜面に透光板を配設した屋根上天窓及び
天窓の透光板の一部の裏側に太陽熱集熱板を設け
た天窓一体化型太陽熱集熱装置に関するもので、
日射方向のいかんを問わず採光又は集熱すること
ができ、しかも組立が簡単で、外観にも優れる天
窓及び天窓一体化型集熱装置を提案することを目
的とする。

すなわち、本発明に係る屋根上天窓は、屋根の
棟部をはさんで左右両側に分かれて傾斜するとと
もに、左右各側に複数個水平方向に継設された透
光板の上縁端縁を保持する頂上枠と、上記頂上枠
の左右両側下面に位置して上記透光板の下端縁を
保持する受け枠と、上記頂上枠及び上記受け枠の
両側端を連結して上記透光板の側端縁を保持する
側枠とを切妻形に枠組みし、且つ上記左右各側に
おいて継設された透光板の隣接端縁を支持する方
立を上記頂上枠と受け枠との間に設けて屋根の棟
部に形成された開口部に配設した屋根上天窓にお
いて、上記受け枠は上記開口部の端部の下地構造
材の横架枠に取付ける取付け部と、上記方立の下
面を支持する傾斜支持部と、上記透光板の下端面
と上記方立の下端面とを受ける受け部とを有する
とともに、上記受け部は上段に上記透光板の下端
面の受け片を、下段には上記方立の下端面の受け
片を有するとともに、最下部には屋外に開口する
水抜き口を有し、さらに上記透光板の上面は上記
受け片の上端よりも上方に突出するように形成し
たことを特徴とする。

また、本発明に係る天窓一体化型太陽熱集熱装
置は、屋根の棟部をはさんで左右両側に分かれて
傾斜するとともに、左右各側に複数個水平方向に
継設された透光板の上端縁を保持する頂上枠と、
上記頂上枠の左右両側下部に位置して上記透光板
の下端縁を保持する受け枠と、上記頂上枠及び上
記受け枠の両側端を連結して上記透光板の側端縁
を保持する側枠とを切妻形に枠組みし、且つ上記
左右各側において継設された透光板の隣接端縁を
支持する方立を上記頂上枠と受け枠との間に設け
て屋根の棟部に形成された開口部に配設されてな
るとともに、上記受け枠は上記開口部の端部の下
地構造材の横架枠に取付ける取付け部と、上記方
立の下面を支持する傾斜支持部と、上記透光板の
下端面と上記方立の下端面とを受ける受け部とを
有するとともに、上記受け部は上段に上記透光板
の下端面の受け片を、下端には上記方立の下端面
の受け片を有するとともに、最下部には屋外に開
口する水抜き口を有し、さらに上記透光板の上面
は上記受け片の上端よりも上方に突出するように
形成した屋根上天窓において、上記左右いずれか
一側の透光板の裏側に太陽熱集熱板を設けたこと
を特徴とする。

以下、図面によつて本発明の実施態様について
説明する。まず、第１図において符号１は家屋の
屋根を示す。この屋根１上に天窓Ａが組立てられ
ている。天窓Ａは屋根１の最上部、すなわち棟部
上に立上げ形成された外匣２の上部に透光板１０
を保持する切妻形の保持枠３を配設して成り、太
陽光を天窓Ａから屋内部に導くことができるよう
に構成されている。外匣２は、第２図及び第３図
に示すように屋根１に形成された方式の開口部の
４隅及び前後端中央部に高さの異なる柱材１２及
び１２′を立設し、同側の隅部柱材１２，１２上
に横架材１３を横架するとともに、中央の長尺の
柱材１２′から両側の短尺の柱材１２，１２に切
妻状に傾斜する垂木下地材１４，１４をかけ渡し
て成る下地構造材の傾斜部を除く側壁部に外装下
地材１５を介して外装材１６を設けたもので、上
記透光板保持枠３は上記下地構造材の垂木下地材
１４と横架枠１３上にネジ止め固定されている。
なお、１２′上で突合せられた垂木下地材１４，
１４の上面には水平な取付面が形成されている。
透光板保持枠３はアルミニウム等の押出型材から
成り、透光板の上端縁を保持する頂上枠１７と下
端縁を受ける受け枠１８と両側端を保持する側枠
１９とを方形に枠組みした２個の枠体を、上記頂
上枠１７を共通枠として一体に保持し、この頂上
枠１７の左右両側に傾斜させて成るもので、外匣
２の下地構造材に取付けられている。頂上枠１７
は外匣２の垂木下地材１４上にネジ止めされる断
面略Ｈ字形の頂上棟木縁１７ａとこの頂上棟木縁
１７ａの両側に連結される透光板保持縁１７ｂ，
１７ｂの結合体として構成され、頂上棟木縁１７
ａの両側に形成された円形溝２０内に透光板保持
縁１７ｂの屈曲端部の膨突部２１を嵌合係止させ
て連結している。したがつて、上記保持縁１７ｂ
は上記嵌合部を中心に回動できるから、屋根１の
傾斜角に対応して保持枠３の傾斜角を任意に調節
することができる。上記頂上棟木枠１７ａの上下
端部からはそれぞれ庇部２２と取付部２３とが張
出し形成され、また上記保持縁１７ｂには上下に
段違い状に連続して開口する保持溝が形成され、
上段は狭口の透光板保持溝２４ａで下段は広口の
側枠19及び方立３７の保持溝２４ｂである。下部
受け枠１８はＺ字状に折曲形成されて横架枠１３
の外側面上にネジ止めされる取付部１８ａとこの
取付部１８ａの上部から内側と外側とにそれぞれ
分岐形成された傾斜支持部１８ｂ及び受け部１８
ｃとを備え、上記受け部１８ｃには頂上枠１７の
保持溝２４ａ，２４ｂに対応して側枠１９及び方
立３７の下端面を受ける受け片２５ａと透光板１
０の下端面を受ける受け片２５ｂとが段違い状に
設けられ、また上記受け部１８ｃと取付部１８ａ
との間には下方に開口する保持溝２６が形成さ
れ、さらに受け部１８ｃの最下部には水抜き口２
７ａを有するガラス等の裏面に生じた結露水の水
落し溝２７が設けられている。

次に、側枠１９は外匣２の垂木下地材１４上に
固定される破風垂木縁１９ａと透光板保持縁１９
ｂとの結合体で、破風水木縁１９ａは断面Ｌ字状
の取付部２８とこの取付部２８の上方に延設され
る立上げ部２９とさらに立上げ部２９の上端から
外側方に張出し部３０とを備え、上記立上げ部２
９の下部には上下に対向する保持突条３１が形成
され、また張出し部３０の略中央部から垂下する
２個の突条３２の内側には保持溝３３が形成され
ている。一方、透光板保持縁１９ｂはその基部に
上下に開口する係止溝３４と上方に開口するネジ
溝３５とを形出するとともに内側方に略水平の透
光板保持部３６を突設して成り、破風垂木縁１９
ａと透光板保持縁１９ｂとは上記保持突条３１を
上記係止溝３４内に係止させることにより結合し
ている。また、透光板保持縁１９ｂのネジ溝３５
上には押え縁３８がネジ止めされる。

上記構成の頂上枠１７と受け枠１８と側枠１９
とは頂上枠１７を中心にしてその左右両側に切妻
形に傾斜して枠組みされ、頂上枠１７は、外匣２
の棟部、つまり前後端の垂木下地材１４の突合わ
せ部上に懸架され、その頂上棟木縁１７ａの取付
部２３は上記突合わせ部上にネジ止め固定されて
いる。側枠１９及び受け枠１８はそれぞれの取付
部２８，１８ａを垂木下地材１４及び横架枠１３
にネジ止めして固定されている。なお、上記各枠
材の接合部、例えば一方の破風垂木縁１９ａと他
方の破風垂木縁１９ａとの接合部あるいは頂上棟
木縁１７ａと破風垂木縁１９ａとの接合部にはコ
ーキング材３９が施されている。このように、枠
組みして固定された透光板保持枠３には強化ガラ
ス等の透光板１０が保持されている。すなわち、
透光板１０の上端縁は頂上枠１７の透光板保持溝
２４ａ内に挿入保持され、その側端縁は側枠１９
の透光板保持縁１９ｂ上に気密材４０を介して載
置され、その上面は押え縁３８で押止固定され
る。また透光板１０の下端面は受け枠１８の透光
板受け部２５ｂに当接し、その際透光板１０の上
面は受け片２５ｂの上方に突出する。このため、
透光板１０上に降下する雨や雪はその上面に沿つ
て滑落し水切縁４１から下方に落下するので、透
光板１０は積雪等によつてその機能が阻害される
ことはなく、雨仕舞も良好である。

保持枠内には方立３７を介して透光板１０が水
平方向に継設されている。方立３７は側枠１９に
対応してビスホール４３を備える本体３７ａの両
側に透光板保持部４４を張出し形成するととも
に、上記本体３７ａの上方にネジ溝４５を形成し
ている。この方立３７は頂上枠１７の保持溝２４
ｂと受け枠１８の受け部２５ａの間に介設され、
これら保持溝２４ｂ及び受け部２５ａの外側から
上記ビスホール４３にビス止め固定されている。
この場合にも、透光板１０の隣接端縁は側枠１９
の場合と同様、気密材４０を介して保持部４４上
に載置されるとともに押え縁３８′により押止固
定される。押え縁３８′は方立３７のネジ溝４５
にネジ止め固定される。

上記のように、透光板１０を切妻状に傾斜する
構成として屋根上に突設すると、透光板１０は互
いに反対側を向いているので、日射方向のいかん
を問わず常に採光が可能になる。また、透光板保
持枠３は外匣２の下地構造材の所定位置にネジ止
め固定して容易に枠組みすることができるので、
組立て手間がかからない。また上記天窓Ａは越屋
根状に構成されているので、家屋外観上の違和感
は全くなく、むしろ全体の外観を一層引き立てる
効果がある。

なお、上記には外匣２の側壁部を通常の家屋壁
体と同様に施した構成とする例を示したが、しか
しこの側壁の全部又は一部を透光又は換気可能に
構成することもできる。すなわち、第４図は側壁
の全面に透光板１０′及び１０″を配設した場合の
例であり、また第５図は側壁の半分に透光板１
０″を配設した例であり、さらに第６図は側壁の
全面にガラリルーバー４６を取付けて換気可能に
した場合の例を示したものである。外匣２の受け
枠１８下部の側壁部に透光板１０′を配設する場
合は第７図に示すように、側壁部の下部に下枠部
材４７を設け、受け枠１８に対設させる。下枠部
材４７は下地構造材１２の外側にネジ止めされる
取付縁４７ａとこの取付縁４７ａの下部から屋外
側に突設する棚縁４７ｂとを備える。４７ｃは水
切縁である。透光板１０′の上端縁は受け枠１８
の受け縁１８ｃに形成された保持枠溝２６内に保
持し、その下端縁は下枠部材４７の棚縁４７ｂ上
に載置して固定すればよい。また、側枠１９下部
の側壁部に透光板１０″を配設する場合は第８図
に示すように、透光板１０″の上端縁を破風垂木
縁１９ａの張出縁３０の下方に形成された保持溝
３３内に保持させ、その下端縁は第７図と同様の
下枠部材（図示せず）に保持させればよい。ま
た、側壁部を換気可能にするためには、公知のガ
ラリルーバー構成とすればよい。このように、外
匣２の側壁部の一部又は全部を透光又は換気可能
にするかは、家屋の屋根の向き、周囲の環境等を
考慮して任意に選択すればよく、どのような構成
にするにしても外匣２に既設の下地構造材及び透
光板保持枠３を有効に利用することができるの
で、取付け手間が小さくて済む。

さらに、上記天窓と全く同じ構成の透光板保持
枠によつて保持された透光板の裏側に太陽熱を集
熱する集熱板を配設して天窓と一体化構造の太陽
熱集熱装置を構成することもできる。一般に、太
陽熱集熱装置は内部に集熱管を配管し、その上部
を透光板で覆つた集熱板を備え、通常この集熱板
は屋根上に載置固定されて太陽熱を集熱する。し
かし、本発明に係る太陽熱集熱装置は、上記と同
じ構成の外匣とこの外匣の傾斜部に配設された透
光板の一部の裏側に集熱板を設け、天窓と一体的
に構成したものである。すなわち、第９図及び第
１０図において外匣、透光板及び透光板保持枠等
は前述の天窓と同一構成であるので、同一符合で
示す。上記構成の外匣２の下地構造材に集熱板取
付け用構造材が設けられている。この構造材は、
外匣２の前後の柱材１２，１２及び１２′，１
２′に固定され且つ頂上枠１７の下方及び横架材
１３の内側下部に取り付けられた取付け補助材５
０，５０′とこれら補助材５０，５０′間に介設さ
れた取付け部材５１，５１とから構成されてい
る。この取付け部５１，５１上に集熱板取付け金
具５２が固定され、さらにこの取付け金具５２上
に集熱板５３の側端が載置され、下方からネジ止
めされている。透光板１０は上記集熱板４２の上
方に配設されている。集熱板４２は従来公知の集
熱板で十分である。

なお、集熱板取付け用構造材は必ずしも上記構
成である必要はなく、透光板１０の、裏面に集熱
板５３が配設される構成であればどのような構成
であつてもよい。

なお、透光板１０は前述のように天窓Ａの両側
傾斜面に設けられており、また集熱板５３の取付
けも容易であるから、天窓Ａと集熱装置Ｂとは多
様な組合せが可能である。例えば第１１図ａに示
すように、傾斜面の一方の面を太陽熱集熱装置Ｂ
として構成するとともに他方の面を天窓Ａとして
構成することもでき、また各側の傾斜面の一部を
天窓Ａとし、残部を太陽熱集熱装置Ｂとして構成
することもできる。上記組合せにさらに外匣側壁
部の組合わせを加えれば、全体の組合わせは一層
多様化するので、最適なものを選択することがで
きる。

太陽熱集熱装置Ｂを上記のように構成すると、
集熱板５３は天窓Ａの透光板１０の裏側に設けら
れるので風雨にさらされることがなく、したがつ
て、装置自体の耐久性が大幅に改善される。ま
た、集熱板５３の取付けは上記のように非常に容
易で、雨仕舞等のための格別の部材を使う必要が
ない。さらに集熱板自体は天窓内部に配置される
ので外部からは見えず、このため家屋の外観はな
んら損なわれない。

また、前述したように、透光板保持枠３は頂上
棟木縁１７ａとの連結部を中心にして回動するこ
とができるので、例えば方立３７の下端部と受け
枠１８の受け縁１８ｃとの締結ネジを取り外せ
ば、透光板保持枠３は屋根の上方に持ち上げるこ
とができるので、集熱板５３の補修、点検等の作
業は容易である。なおまた、透光板１０自体も押
え縁３８を外せば容易に取り外すことができるの
で、透光板１０の清掃、取替作業等も容易に行な
うことができる。

さらに、上記には両側に傾斜する同幅の透光板
１０を屋根の頂上部、つまり棟部に同一の傾斜角
で組立てた例について示したが、しかし本発明は
必ずしもこのような例に限定されず、両側の透光
板１０と異幅として、即ち側枠の長さを異なるも
のとし、例えば第１２図に示すように屋根１の一
方の傾斜部に透光板１０ａ，１０ｂを三角形状に
突設する構成としてもよい。この場合にも単に屋
根の傾斜面を開口して、その開口面に一枚の透光
板を配設した天窓よりも採光面が大きくなるだけ
でなく、２個の透光板は屋根面上に突出し、それ
ぞれ異なる方向を向いているので、採光及び集熱
効率がよい。

以上詳しく説明したように、本発明によれば透
光板は屋根の棟部の左右に配設されているので、
日射方向のいかんを問わず、常に採光することが
できる。また、屋根の各側において複数個の透光
板が方立を介して継設されているが、これら透光
板及び方立はいずれも一体の受け枠に支持されて
いるので、安定的に支持することができる。さら
に、受け枠の透光板及び方立の受け部の最下部に
設けられた水抜き口により、透光板の内面に生じ
る結露水を屋外へ良好に排出することができる。
加えて、透光板の上面は透光板下端面の受け片の
上端よりも上方に突出しているので、雨水はスム
ーズに流下させることができる。

また、上記左右いずれか一側の透光板の裏側に
陽熱集熱板を設けると、採光と集熱とを同時に達
成することができるので、非常に効率的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の天窓を取付状態とともに示す
斜視図、第２図及び第３図はそれぞれ第１図のＸ
−Ｘ線及びＹ−Ｙ線に沿う拡大断面図、第４図、
第５図及び第６図は上記天窓の外匣の側壁の変形
例を示す斜視図、第７図及び第８図は上記外匣の
側壁にガラスを配設した例を示す断面図、第９図
及び第１０図はそれぞれ本発明の太陽熱集熱装置
を第２図及び第３図と同じ断面で示した断面図、
第１１図ａ，ｂは天窓と集熱装置との配設態様を
示す平面図であり、第１２図は本発明の他の例を
示す概要図である。 符号、Ａ……天窓、Ｂ……太陽熱集熱板、２…
…外匣、３……保持枠、１０……透光板、１２，
１２′……柱材、１３……横架材、１４……垂木
下地材、１７……頂上枠、１８……受け枠、１８
ａ……取付け部、１８ｂ……傾斜支持部、１８ｃ
……受け部、１９……側枠、２５ａ，２５ｂ……
受け片、２７ａ……水抜き口、３７……方立、３
８……押え縁、５３……太陽熱集熱板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 屋根１の棟部をはさんで左右両側に分かれて
   傾斜するとともに、左右各側に複数個水平方向に
   継設された透光板１０の上端縁を保持する頂上枠
   １７と、上記頂上枠１７の左右両側下部に位置し
   て上記透光板１０の下端縁を保持する受け枠１８
   と、上記頂上枠１７及び上記受け枠１８の両側端
   を連結して上記透光板１０の側端縁を保持する側
   枠１９とを切妻形に枠組みし、且つ上記左右各側
   において継設された透光板１０の隣接端縁を支持
   する方立３７を上記頂上枠１７と受け枠１８との
   間に設けて屋根１の棟部に形成された開口部に配
   設した屋根上天窓において、上記受け枠１８は上
   記開口部の端部の下地構造材の横架枠１３に取付
   ける取付け部１８ａと、上記方立３７の下面を支
   持する傾斜支持部１８ｂと、上記透光板１０の下
   端面と上記方立３７の下端面とを受ける受け部１
   ８ｃとを有するとともに、上記受け部１８ｃは上
   段に上記透光板１０の下端面の受け片２５ｂを、
   下段には上記方立３７の下端面の受け片２５ａを
   有するとともに、最下部には屋外に開口する水抜
   き口２７ａを有し、さらに上記透光板１０の上面
   は上記受け片２５ｂの上端よりも上方に突出する
   ように形成したことを特徴とする屋根上天窓。 ２ 屋根１の棟部をはさんで左右両側に分かれて
   傾斜するとともに、左右各側に複数個水平方向に
   継設された透光板１０の上端縁を保持する頂上枠
   １７と、上記頂上枠１７の左右両側下部に位置し
   て上記透光板１０の下端縁を保持する受け枠１８
   と、上記頂上枠１７及び上記受け枠１８の両側端
   を連結して上記透光板１０の側端縁を保持する側
   枠１９とを切妻形に枠組みし、且つ上記左右各側
   において継設された透光板１０の隣接端縁を支持
   する方立３７を上記頂上枠１７と受け枠１８との
   間に設けて屋根１の棟部に形成された開口部に配
   設されてなるとともに、上記受け枠１８は上記開
   口部の端部の下地構造材の横架枠１３に取付ける
   取付け部１８ａと、上記方立３７の下面を支持す
   る傾斜支持部１８ｂと、上記透光板１０の下端面
   と上記方立３７の下端面とを受ける受け部１８ｃ
   とを有するとともに、上記受け部１８ｃは上段に
   上記透光板１０の下端面の受け片２５ｂを、下段
   には上記方立３７の下端面の受け片２５ａを有す
   るとともに、最下部には屋外に開口する水抜き口
   ２７ａを有し、さらに上記透光板１０の上面は上
   記受け片２５ｂの上端よりも上方に突出するよう
   に形成した屋根上天窓において、上記左右いずれ
   か一側の透光板１０の裏側に太陽熱集熱板５３を
   設けたことを特徴とする天窓一体化型太陽熱集熱
   装置。