(57)【要約】【課題】  屋根構造体用の押出透明／半透明シートを提供する。【解決手段】  光透過性押出シート構造体（１００）は、互いに離隔した一対の外壁（１２８，１３０）を含む。１以上のドーム（１１２）が、一対の外壁（１２８，１３０）の一方の一部として形成され、構造体の第１の外端縁部に配置される。リブ構造（１２２）が、一対の外壁（１２８，１３０）間に配置され、リブ構造（１２２）は、ドーム（１１２）内に延在する１以上のリブを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性押出シート構造体（１００）であって、当該シート構造体が、
互いに離隔した一対の外壁（１２８，１３０）、
上記一対の外壁（１２８，１３０）の一方の一部として形成された１以上のドーム（１１２）であって、少なくとも１つのドームが当該構造体の第１の外端縁部に配置された１以上のドーム（１１２）、及び
上記一対の外壁（１２８，１３０）間に配置されたリブ構造（１２２）
を備え、リブ構造（１２２）が１以上のドーム（１１２）内に延在する１以上のリブを備える、シート構造体（１００）。
【請求項２】
前記１以上のドーム（１１２）内に延在する１以上のリブが垂直リブ（１２６）を含む、請求項１記載のシート構造体（１００）。
【請求項３】
１以上のドーム（１１２）内に延在する１以上のリブが対角線リブ（１３８）を含む、請求項１記載のシート構造体（１００）。
【請求項４】
当該構造体の第２の外端縁部から延在するウィング（１１４）をさらに含み、ウィング（１１４）が隣接シートのドーム（１１２）に重なり合うように構成されている、請求項１記載のシート構造体（１００）。
【請求項５】
リブ構造（１２２）が対角線リブ（１３８）と垂直リブ（１２６）を含めて複数のリブをさらに含む、請求項２記載のシート構造体（１００）。
【請求項６】
ウィング（１１４）近傍の１以上のリブ及び１以上のドーム（１１２）近傍の１以上のリブが、前記複数のリブのうちの他のリブの厚さよりも大きな厚さで形成されている、請求項５記載のシート構造体（１００）。
【請求項７】
当該構造体がさらに一体押出物を含む、請求項１記載のシート構造（１００）。
【請求項８】
当該構造体がポリカーボネート及びポリメチルメタクリレート材料の少なくともいずれかを押出したものである、請求項１記載のシート構造体（１００）。
【請求項９】
前記一対の外壁（１２８，１３０）の少なくとも一方がその表面に皮膜層を備える、請求項８記載のシート構造体（１００）。
【請求項１０】
前記皮膜層が紫外線防護層、光透過性強化層、自浄層及びこれらの少なくともいずれかを含む複合層のいずれかを含む、請求項９記載のシート構造体（１００）。
【請求項１１】
１以上のドーム（１１２）及びウィング（１１４）が台形状である、請求項４記載のシート構造体（１００）。
【請求項１２】
一対の不透明パネル間に配置される光透過性パネル（１００）を備えるルーフ構造体であって、光透過性パネル（１００）が、
互いに離隔した一対の押出外壁（１２８，１３０）、
上記一対の外壁（１２８，１３０）の一方の一部として形成された１以上のドーム（１１２）であって、少なくとも１つのドームが光透過性パネル（１００）の第１の外端縁部に配置された１以上のドーム（１１２）、及び
上記一対の外壁（１２８，１３０）間に配置され、複数の対角線リブ（１３８）及び垂直リブ（１２６）を含むリブ構造（１２２）
を備え、１以上のドーム（１１２）が該ドーム内に延在する垂直及び対角線リブ（１２６，１３８）の１以上を含む、ルーフ構造体。
【請求項１３】
光透過性パネル（１００）の第２の外端縁部から延在するウィング（１１４）をさらに含み、ウィング（１１４）が、第２の端部に隣接する不透明パネルの１つのドーム（１０６）に重なり合う、請求項１２記載のルーフ構造体。
【請求項１４】
光透過性パネル（１００）の少なくとも１つのドーム（１１２）が、該光透過性パネル上の第１の端部に隣接するもう一方の不透明パネルのウィング（１１０）を受けるように構成されている、請求項１３記載のルーフ構造体。
【請求項１５】
光透過性パネル（１００）のウィング（１１４）近傍の１以上のリブ及び光透過性パネル（１００）の１以上のドーム近傍の１以上のリブが、前記複数のリブのうちの他のリブの厚さよりも大きな厚さで形成されている、請求項１４記載の屋根構造体。
【請求項１６】
光透過性パネル（１００）がポリカーボネート及びポリメチルメタクリレート材料の少なくともいずれかを押出したものである、請求項１２記載の屋根構造体。
【請求項１７】
光透過性パネル（１００）の１以上のドーム（１１２）及びウィング（１１４）が台形状である、請求項１３記載の屋根構造体。
【請求項１８】
一対の不透明パネルが各々屋根支持部材（１０４）に固定され、
光透過性パネル（１００）の第２の端部から延在するウィング（１１４）が該光透過性パネル（１００）の第２の端部に隣接する不透明パネルのドーム（１１２）に固定され、
光透過性パネル（１００）の第１の端部の少なくとも１つのドーム（１０６）が該光透過性パネル（１００）の第１の端部に隣接する不透明パネルからのウィング（１１０）に固定されている、請求項１７記載の屋根構造体。
【請求項１９】
前記一対の外壁（１２８，１３０）の１以上がその表面に皮膜層を備える、請求項１２記載の屋根構造体。
【請求項２０】
皮膜層が、紫外線防護層、光透過性強化層、自浄層及びこれらの少なくともいずれかを含む複合層のいずれかを含む、請求項１９記載の屋根構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概括的には押出シート構造体に関し、具体的には屋根構造体に適した透明／半透明押出シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
クラッド屋根材には幾つかのタイプの材料の波形シートが用いられる。この種の波形シート材料の多くは光を透過しないが、商業用及び住居用建築物の内部に自然光を取り入れるのが望ましいこともある。そこで、屋根構造体の特定の場所で、波形屋根シート又はパネル（例えば金属シート、ガラス繊維強化ポリエステル、ＰＶＣなど）を透明又は半透明シートで置き換える。かかる透明／半透明シートは、通例、ポリカーボネートのような各種の熱可塑性樹脂の押出によって形成される。実際、これらの押出熱可塑性シートは、シートの光透過性、断熱性及び強度特性のバランスの点で商業用及び住居用に用途を広げつつある。
【０００３】
熱可塑性シートを透明／半透明屋根材として使用する際にさらに考慮すべき事項は、従来の不透明屋根パネルとの一体化である。天窓のような水平又は僅かに傾斜した据付けとして用いる場合、或いは垂直又は急勾配の据付けとして用いる場合でも、シートは雪や氷の荷重、又は何方向かの風及び吸引力を受ける。さらに、不透明屋根シート間での熱可塑性シートの据付けを比較的容易にすることも問題である。調和した魅力的な外観を維持するため、透明シートに不透明波形シートと同一又は類似の外形を与えるのが好ましいことが多い。
【０００４】
しかし、一般に、既存の熱可塑性シート設計は、ある程度の強度及び衝撃要件を保持しつつ従来のクラッド屋根パネルに容易に据付けできるものではない。一方、据付け性と強度を担保するための特徴が組み込まれたパネル構造体は概して複雑な設計を特徴とし、例えばバネその他の支持体のような追加の装着部材を含んでいることが多い。かかる複雑な設計は押出プロセスで容易かつ安価に製造することができない。一方、押出可能なパネル設計は望ましい剛性及び衝撃強さをもたらさない。
【特許文献１】米国特許第４５７３３００号明細書
【特許文献２】米国特許第５９６６８８８号明細書
【特許文献３】ドイツ特許出願公開第１９２５７４４号明細書
【特許文献４】ドイツ実用新案第９１１５９４０号明細書
【特許文献５】欧州特許出願公開第０２８６００３号明細書
【特許文献６】欧州特許第０４３７８１０号明細書
【特許文献７】欧州特許第０５３０５４５号明細書
【特許文献８】欧州特許第０７４１２１５号明細書
【特許文献９】欧州特許出願公開第１１１１１５３号明細書
【特許文献１０】スイス特許第０６９０９２２号明細書
【特許文献１１】ドイツ実用新案第８７０９３４９号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従来技術の上記のその他の短所及び欠陥は、光透過性押出シート構造体によって解決又は軽減される。ある例示的な実施形態では、構造体は、互いに離隔した一対の外壁を含む。１以上のドームが一対の外壁の一方の一部として形成され、少なくとも１つのドームは構造体の第１の外端縁部に配置される。一対の外壁間にリブ構造が設けられ、リブ構造はドーム内に延在する１以上のリブを含む。
【０００６】
別の形態では、屋根構造体は、一対の不透明パネル間に配置される光透過性パネルを備える。光透過性パネルはさらに、互いに離隔した一対の押出外壁を含み、１以上のドームが一対の外壁の一方の一部として形成され、少なくとも１つのドームは光透過性パネルの第１の外端縁部に配置される。一対の外壁間にリブ構造が配置され、リブ構造は複数の対角線リブ及び垂直リブを含む。１以上のドームの内部には上記垂直リブの１以上が延在している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
例示的な図面を参照するが、同じ構成要素には同様の符号を付す。
【０００８】
本明細書では、屋根パネルとして既存の不透明屋根パネルと組合せて容易に据付けることができる透明／半透明シートについて開示する。
【０００９】
最初に図１を参照すると、一対の不透明波形屋根パネル１０２ａと１０２ｂ間に据付けた光透過性押出シート１００の斜視図を示す。押出シート１００は、例えばポリカーボネート材料又はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）材料から形成し得る。特に好適な実施例としては、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社製のポリカーボネートＬｅｘａｎ（登録商標）が挙げられる。例示的な屋根支持構造にみられるように、不透明屋根パネル１０２ａ，１０２ｂは各々母屋１０４その他の水平支持部材に固定される。なお、屋根パネル１０２ａ，１０２ｂは、例えば断熱材料で隔てられた一対の金属パネルのような当技術分野で公知のあらゆる慣用材料で形成し得る。その他、ガラス繊維強化ポリエステルやＰＶＣのような外層用材料も使用し得る。
【００１０】
図１にみられるように、屋根パネル１０２ａ，１０２ｂは各々外層又は波形層に沿ってある輪郭を有しており、互いに平行な複数の台形状ドーム１０６をシートの長さに沿って有すること特色とする。各ドーム１０６間には、同じく平行な一対のリッジ１０８がシートの長さに沿って設けられる。さらに、不透明パネル１０２ａ，１０２ｂは、その一方の外端縁部に、隣接パネルのドームに重なり合って嵌合を形成する台形状リップ又はウィング１１０も備えている。
【００１１】
本発明の一実施形態では、光透過性（つまり、透明又は半透明）シート１００は、不透明金属断熱屋根パネル１０２ａ，１０２ｂの輪郭と同様の輪郭を有するように形成される。そのため、押出シート１００も、複数の台形状ドーム１１２及び台形状ウィング１１４を特徴とする。こうして、シート１００のウィング１１４を屋根パネル１０２ａの端部ドーム１０６に重ね合わせて、例えばセルフタッピンねじのような固締具１１６で据付けることができる。シート１００の反対側端部では、屋根パネル１０２ｂのウィング１１０をシート１００の端部ドーム１１２に固締具１１８で据付ける。
【００１２】
なお、光透過性シート１００は母屋１０４に直接据付けるわけではないので、その全厚を、必ずしも屋根パネル１０２ａ，１０２ｂの厚さと同じ厚さにする必要はない。図１の実施例に示すように、シート１００を屋根パネル１０２ａ，１０２ｂに直接据付けると、シート１００の底面とこの例では母屋１０４の間に隙間１２０が生じる。隙間１２０には断熱材その他の支持材料を充填してもよいが、材料コストが特に懸念される場合には必要ない。他方、シート１００の厚さが屋根パネル１０２ａ，１０２ｂの厚さとほぼ同じであれば、シートの底面が母屋１０４に当接する。
【００１３】
望ましい剛性及び強度を与えるため、シート１００はその外壁間にウェブ又はリブ構造１２２を設けた多層構造を備えており、図２〜図４を参照して以下にさらに詳細に説明するように、直角（垂直）リブと対角線リブの組合せを含んでいてもよい。
【００１４】
図２は、光透過性押出シート１００の幅全体にわたる断面図である。典型的なシート１００は、２つの中央ドーム１１２ａ，１１２ｂと、該シート１００の第１の端部の端部ドーム１１２ｃと、重なり台形ウィング１１４とを備える。ただし、シート１００に設けられるドームの総数は図に示したものより多くても少なくてもよい。ドーム間及びドーム１１２ａとウィング１１４の間に設けられるリッジ１２４についても同様である。図２にはシート１００の例示的な寸法も示すが、この図において、符号「Ａ」はウィング１１４の中心と端部ドーム１１２ｃの中心との距離（例えば「Ａ」は約８００〜約１２００ｍｍ）を表す。符号「Ｂ」はドームの中心間の距離及びドーム１１２ａの中心とウィング１１４の中心との距離（例えば「Ｂ」は約２７０〜約４００ｍｍ）を表す。
【００１５】
また、符号「Ｃ」はパネル１００全体の厚さ又は高さ（例えば「Ｃ」は約５０〜約１２０ｍｍ）を表し、符号「Ｄ」はドーム１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ及びウィング１１４の高さ（例えば「Ｄ」は約３０〜約１００ｍｍ）を表し、符号「Ｅ」はパネル１００の多壁の全厚又は高さ（つまり、全高「Ｃ」−ドーム高「Ｄ」）を表し、例えば「Ｅ」は約１５〜約５００ｍｍである。
【００１６】
衝撃強さ及び製造の容易さに関する上述の問題を考慮して、図２は、全リブ構造１２２の一部として垂直リブ１２６が存在することを示しており、垂直リブはドーム１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃへの上方に延びる。図３及び図４にさらに詳細に示すように、各ドームは、リブ構造１２２の他の部分と同様にシート１００の押出時に形成される一対の垂直リブ１２６を含む。シート１００に存在するドームの数と同様、ドーム内に延在する垂直リブの数は、シート１００の用途及び構造要件に応じて変更し得る。１以上のドームから垂直リブを取り去ってもよいが、端部ドーム１１２ｃの内部には１以上のリブ１２６が形成される。
【００１７】
図３は、図２に示すシート１００の一部分の拡大図であり、具体的にはウィング１１４とドーム１１２ａの間のサブセクションを示す。一対の外壁１２８，１３０間に配置されたリブ構造１２２の構成を一段と詳細に示す。内壁１３４は、外壁１３０及び外壁１２８のドーム１１２又はリッジ１２４を含まない部分とに略平行に配置される。従って、一体押出プロセスにおいて、ウィング１１４、リッジ１２４及びドーム１１２は連続した外壁１３０の一部となる。
【００１８】
リブ構造１２２は、垂直リブ１２６に加えて、リッジ１２４及びドーム１１２の真下にある複数の水平リブ１３６も含む。さらに、リブ構造１２２に複数の対角線リブ１３８も図に示すようなジグザグ又はＸ字状のパターンとして構成し得る。ただし、ドームの１以上の内部に１以上のリブが含まれる限り、例えばＶ字状構成のような他の対角線リブ構成も可能である。また、端部ドーム１１２ｃ（又はその他ドーム）内の１以上のリブの具体的構成は、必ずしも水平リブ１３６に対して垂直（つまり、直角）である必要はない。例えば、垂直リブ１２６に加えて又は垂直リブ１２６の代わりに、ドーム１１２内に対角線リブ（点線１３９で示す）を設けてもよい。さらに、いずれかのドーム１１２内に延在するリブは、ドーム真下の垂直リブと無関係に配置し得る。
【００１９】
本発明の別の態様では、ウィング１１４近傍のリブは、シート内部に位置するリブよりも大きな厚さで作られる。例えば、水平、垂直及び対角線リブ（並びに内壁１３４）は約０．１〜約０．５ｍｍの公称厚さを有していてもよいのに対して、内壁及び外壁の厚さ約０．５〜約１．５ｍｍである。しかし、全体を符号１４０で示し符号「Ｆ」で表すウィング１１４近傍のリブは、外壁の厚さの寸法と同等の約０．３〜約１．５ｍｍの大きな厚さで形成される。このように構成することによって、ウェブ構造体１２２の残りの部分を過度の厚さで作る必要なく、追加の剛性及び構造支持が得られる。
【００２０】
最後に、図４は、図２に示すシート１００の別の部分の拡大断面図であり、具体的にはドーム１１２ｂとドーム１１２ｃの間のサブセクションを示す。この図から、ドーム１１２ｃの内向壁１４４近傍の特定のリブ（全体を符号１４２で示す）を付加的厚さ「Ｆ」で形成することによって同様に強化される。端部ドーム１１２ｃをその隣接屋根パネル（例えば、図１の不透明パネル１０２ｂ）からのウィングを受けるように構成した場合、リブの符号１４２で示す付加的厚さによって追加の構造支持が得られる。
【００２１】
従って、パネルのドーム内の垂直リブの存在によって、望ましい構造及び衝撃強さ要件を保持しながら、一体押出のような比較的簡単なプロセスで光透過性シートを製造することができる。さらに、リブの一部を付加的厚さで形成することによって、シート全体を過度の厚さで形成する必要なく、シートが衝撃試験（例えば、２．５ｍの高さからの５０ｋｇのサンドバッグの落下に耐える）に合格できる付加的な強化手段が得られる。従って、光透過性パネルの全厚は、不透明パネルの厚さとは無関係である。
【００２２】
この選択的リブ強化によって、光透過性パネルを母屋その他の屋根支持構造体に直接固定する必要なく、図１に示すような重ね合わせ方式で隣接不透明屋根パネルに光透過性パネルを直接据付けることが可能となる。その際、本構造体は、ドイツ実用新案第９１１５９４０．７号（１９９１年１２月２１日出願）の教示とは逆に、複雑な押出ツールなしでも製造できる比較的「中空かつ自立形」輪郭端縁部を維持するという課題を解決する。
【００２３】
さらに、１以上の実施形態で示す１以上のシートには、所望の用途に応じて、その表面に皮膜層を設けてもよい。例えば、外壁のポリカーボネート材料は、紫外（ＵＶ）線防護層、光透過性強化層、自浄層又はそれらの組合せを備えることができる。
【００２４】
好ましい実施形態に関して本発明を説明してきたが、本発明の技術的範囲から逸脱することなく、本発明の要素に様々な変更を加えることができ、また本発明の要素を均等物で置き換えることができることは、当業者には明らかであろう。さらに、本発明の本質的な技術的範囲から逸脱せずに、特定の状況又は物的要素を本発明の教示に適合させるように多くの変更を加えることができる。従って、本発明は、本発明の最良の実施の形態として開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に属するあらゆる実施形態を包含する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一対の不透明波形屋根パネル間に据付けた状態で示す、本発明の一実施形態に係る光透過性押出シートの斜視図。
【図２】図１の光透過性押出シートの断面図。
【図３】図２に示すシートの一部分の拡大断面図。
【図４】図２に示すシートの別の部分の拡大断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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