(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物を構成し水平断面が波形を有するアーチシェルに対し組み込まれ、平板状の採光板を有する採光ユニットにおいて、
上記アーチシェルの波形に沿って形成される四角形の窓と、
この窓に対応した四角形を擁する採光板と、
この採光板の上辺を支える上辺支持材と、
左辺を支える左辺支持材と、右辺を支える右辺支持材と、
下辺を支える下辺支持材と、を備え、
採光板の上辺は上記アーチシェルの波形の谷部よりも部屋内側の位置または同位置とし、採光板の下辺は上記波形の谷部より部屋外側の位置とし、
上記左辺支持部材および右辺支持部材は、
上記アーチシェルの上記窓の左辺または右辺で波形に切断された山部へ部屋内側から嵌合しボルト止めされる第一鋼材と、
この第一鋼材の窓内側に位置して前記採光板を支持し、上記第一鋼材の長手方向の軸線に対しこの第二鋼材の長手方向の軸線を傾斜させて接合される第二鋼材と、
で構成されていることを特徴とするアーチシェルに組み込む平板採光ユニット。
【請求項２】
上記窓は、左右上下の４枚のアーチシェルピースがボルト止めまたは溶接されて接合されアーチシェルを構成することで形成され、上記上辺支持材は、略板状をなし、この略板状の上辺は、上記窓の上辺で切断された波形よりも部屋内側であり上方に位置する板材と、この板材に接合され波形の山部へ部屋内側から嵌合して接合される嵌合材とからなり、上記下辺支持材は、上記窓の下辺で切断された波形を覆う逆Ｕ型断面を有する鋼材からなることを特徴とする請求項１に記載のアーチシェルに組み込む平板採光ユニット。
【請求項３】
上記第一鋼材は、山形鋼であり、この第一鋼材の山形鋼の一辺が角部から窓外側へ延び、他辺が角部から部屋内側へ延びるように配置され、上記第二鋼材は、山形鋼であり、この第二鋼材の山形鋼の一辺が角部から窓内側へ延び、他辺が角部から部屋外側へ延びるように配置されることを特徴とする請求項２に記載のアーチシェルに組み込む平板採光ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アーチシェルまたは円筒シェルなどと呼ばれ、アーチ状の建物を構成し、水平断面が波形を有する建築部材に対し組み込まれ、平板状の採光板を有する採光ユニットの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アーチシェルまたは円筒シェルなどと呼ばれる建築部材によって構成されたアーチ状の建物は、柱を有さず、広い内部空間を有するものとして、倉庫、車庫、格納庫、工場、作業場、スポーツ施設、娯楽施設、農業施設、店舗などに利用される。このアーチシェルなどと呼ばれる建築部材（以下、単にアーチシェルという）は水平断面が波形を有し、アーチの軸方向に次々とボルト止めなどで接合されることで建物が構築される。
【０００３】
このような建物に採光のための窓を設ける場合には、雨風の浸入を避けるための採光ユニットが取り付けられる。
従来の採光ユニットには、いくつかの種類が存在する。１つは、水平断面がアーチシェルと同様の波形を有するもので、アーチシェルに取り付ける場合に、波型と波型とで整合性がよく、比較的容易に取り付けが行われるものの、波形のために太陽光を外部に反射する反射光が多くなってしまい、直達光が得にくく、部屋内部から外部を見た場合に外部の正規の像が見られにくく、歪んだ像となってしまう欠点があった。
【０００４】
これに対し平板状の採光板を有する採光ユニットはそのような欠点がない。このような採光ユニットとしては、四角形の採光板の４辺支える支持材が、アーチシェルの波形との整合性を有さず、独立して枠体を構成し、この枠体を採光板ごとアーチシェルに形成された窓の外側から取り付ける独立タイプがある。独立タイプは枠体が波形と整合性を有さず波形の外側へ突出して取り付けが行われる。
【０００５】
また、４辺の支持材から構成される枠体がアーチシェルの整合性を有する整合タイプがある。この整合タイプは、従来は図8に示すように、アーチシェル１５１の波形の山部１５３と同一面に、アーチ状の平板状の採光板１５５が配置されていた。
【０００６】
この場合、採光板１５５の上辺１５６において、雨水１５７は、アーチシェル１５１の波形の谷部１５９を通り採光板１５５の外表面を通る。この雨水１５７の流れが滞留しないように、波形の谷部１５９よりも採光板１５５の上辺１５６を低くしなけれはならず、このためには、波形の谷部１５９と採光板１５５の上辺１５６を繋ぐ繋ぎ板１６１を設けなければならない。そして、この繋ぎ板１６１は雨水が流れるための十分な勾配を確保するため、かなり長いものになってしまう。
【０００７】
特に、採光板１５５の上辺１５６がアーチシェル１５１の頭頂近くにまで及ぶ場合には、上辺１５６におけるアーチシェル１５１の傾斜が緩やかであるため、繋ぎ板１６１の勾配を十分に取るために、繋ぎ板１６１の長さを非常に長くしなければならなかった。このため見栄えが悪くなってしまうものであった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、四角形の平板状の採光板の４辺を支持する支持材から構成される枠体が、アーチシェルの波形と整合性を持つ整合タイプであって、繋ぎ板の長さが長くならずに済む様にした平板採光ユニットを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、第一の発明は、建物を構成し水平断面が波形を有するアーチシェルに対し組み込まれ、平板状の採光板を有する採光ユニットにおいて、上記アーチシェルの波形に沿って形成される四角形の窓と、この窓に対応した四角形を擁する採光板と、この採光板の上辺を支える上辺支持材と、左辺を支える左辺支持材と、右辺を支える右辺支持材と、下辺を支える下辺支持材と、を備え、採光板の上辺は上記アーチシェルの波形の谷部よりも部屋内側の位置または同位置とし、採光板の下辺は上記波形の谷部より部屋外側の位置とし、上記左辺支持部材および右辺支持部材は、上記アーチシェルの上記窓の左辺または右辺で波形に切断された山部へ部屋内側から嵌合しボルト止めされる第一鋼材と、この第一鋼材の窓内側に位置して前記採光板を支持し、上記第一鋼材の長手方向の軸線に対しこの第二鋼材の長手方向の軸線を傾斜させて接合される第二鋼材と、で構成されていることを特徴とするアーチシェルに組み込む平板採光ユニットである。
【００１０】
第二の発明は、上記窓は、左右上下の４枚のアーチシェルピースがボルト止めまたは溶接されて接合されアーチシェルを構成することで形成され、上記上辺支持材は、略板状をなし、この略板状の上辺は、上記窓の上辺で切断された波形よりも部屋内側であり上方に位置する板材と、この板材に接合され波形の山部へ部屋内側から嵌合して接合される嵌合材とからなり、上記下辺支持材は、上記窓の下辺で切断された波形を覆う逆Ｕ型断面を有する鋼材からなることを特徴とするアーチシェルに組み込む平板採光ユニットである。
【００１１】
第三の発明は、さらに、上記第一鋼材は、山形鋼であり、この第一鋼材の山形鋼の一辺が角部から窓外側へ延び、他辺が角部から部屋内側へ延びるように配置され、上記第二鋼材は、山形鋼であり、この第二鋼材の山形鋼の一辺が角部から窓内側へ延び、他辺が角部から部屋外側へ延びるように配置されることを特徴とするアーチシェルに組み込む平板採光ユニットである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１乃至図６において説明する。
図２に示すように、この実施形態においては、アーチシェル１によってアーチ状の建物３が構成される。すなわち、多数枚のアーチシェル１がボルト止めなどでアーチの軸方向に接合され、端部に妻壁５が設けられる。建物３の長手方向の中央において、アーチシェル１の頂部にはルームファン７が設けられ、アーチシェル１の下方端部には出入口ドア９が取り付けられる。また、建物３の長手方向の複数か所において、アーチシェルに四角形の窓１１が形成され、この実施形態に係る平行板採光ユニット１３が組み込まれる。
なお、妻壁５には大型の器材を搬出入するためのシャッター１５、サッシ窓１７、出入口ドア１９が取り付けられる。
【００１３】
図３乃至図６に示すように、この実施形態の平板採光ユニット１３が組み込まれる前に、アーチシェル１には四角形の窓１１が形成されるが、この窓１１は左右上下の４枚のアーチシェルピース２１（図４）がボルト止めまたは溶接されて接合されることで形成される。このとき四角形の窓１１の左右の辺はそれぞれ波形の山部が切断されて形成され（図４、図５（Ｃ））、上下辺はそれぞれ波形の波長方向に切断されて形成される。
【００１４】
この平板採光ユニット１３は、採光板２３と、この採光板２３を支持する上下左右４辺の支持材２５，２７，２９，３１から構成される窓枠３３とを有する。採光板２３は、波形でなく平板状であり、アーチシェル１のアーチに沿った円弧状を有する。採光板２３は透明なホリカーボネートからなる。
【００１５】
左辺または右辺支持材２９，３１は、第一と第二の山形鋼３５，４７からなる。すなわち図５（Ｃ）に示すように、第一の山形鋼３５は、アーチシェル１の波形の切断された山部３９へ部屋内側から嵌合しボルト４１止めされるために、角部４３を窓内側で部屋外側に位置して配置（一辺が角部から窓外側へ延び、他辺が角部から部屋内側へ延びるように配置）される。この山形鋼３５は窓１１の長さに対し十分に長く配置される。この山形鋼３５の部屋外側の辺４３に対し波形の山部３９がボルト４１止めされる。また、窓内側の辺４５に対し、第二の山形鋼４７が溶接される。
【００１６】
この第二の山形鋼４７は窓１１の長さと実質ほぼ同じ長さとされる。第二の山形鋼４７は、角部４９を窓外側で部屋内側に位置して配置（一辺が角部から窓内側へ延び、他辺が角部から部屋外側へ延びるように配置）され、窓外側の辺５１が接合され、部屋内側の辺５３によって採光板２３が支持されボルト５５で止める。
【００１７】
第一の山形鋼３５の長手方向の軸線に対し、第二の山形鋼４７の長手方向の軸線は傾斜して（図３（Ｂ））おり、この傾斜により、後述するように採光板２３の上辺５６（図５（Ｂ））は、アーチシェル１の波形の谷部５７より部屋内側に位置し、採光板の下辺５９（図５（Ａ））は波形の谷部５７より部屋外側にする。
【００１８】
上辺支持材２５は４つの山形鋼６１，６３，６５、６７からなり、うち２つの山形鋼６１，６３は一方の短い辺６９，７１同志が互いに接合され、他方の辺７３，７５が同一平面上に位置し、これにより略板状を成している。この略板状の面は、アーチシェル１の窓１１の上辺で切断された波形の谷部５７に接し、かつ窓１１の上辺よりもさらに上方に位置する。
【００１９】
第二の山形鋼６３に対し、溶接される第三の山形鋼６５の辺７７は、上記同一平面より肉厚分だけ部屋内側になる。この第三の山形鋼６５の他辺７９に対し、第四の山形鋼６７が接合され、採光板２３を支持しボルト８１止めする。この第四の山形鋼６７の部屋内外方向の位置を調整することにより、支持する採光板５６の位置を調整し、採光板５６の外表面がアーチシェル１の山形の谷部５７より部屋内側の位置とする。
【００２０】
この上辺支持材２５には、複数の嵌合材８３が設けられ、アーチシェル１の波形の山部３９へ部屋内側から嵌合する。この嵌合材８１は板部材を屈曲して形成され、第一と第二の山形鋼６１，６３の辺６９，７１に挟持される挟持部８５と、強度を受け持つ垂直部８７と、ボルト８９を受けるための水平部９１とからなる。
【００２１】
このような構成により、上辺支持材２５の上辺９３よりも十分に下方に、アーチシェル１の窓１１の上辺９５が位置する。この上辺９５にはシール材９７が施される。
【００２２】
左右辺の支持部材２９，３１の長手方向の途中には、上辺支持部材２５の第三の山形鋼６５及び第四の山形鋼６７と同じものが用いられ、窓枠３３が強化される。
【００２３】
図５（Ａ）に示すように、下辺支持材２７は、逆Ｕ型断面を有する鋼材９９からなる。この逆Ｕ型断面は、窓１１の下辺１０１で切断されたアーチシェル１の波形を十分に取り込んで覆うことができる大きさを有する。この逆Ｕ型断面の鋼材９９に対し、山形鋼１０３が接合される。この山形鋼１０３の角部１０５は窓外側で部屋内側に位置し、窓外側の辺１０７が接合され、部屋内側の辺１０９に採光板２３が支持されボルト１１１止めされる。
【００２４】
（実施例の効果）
以上の構成により、図１、図５（Ｂ）に示すように、窓１１の上辺９５において、アーチシェル１の波形の谷部５７を通ってきた雨水１１３は、ただちに採光板２３の外表面を流れ、図５（Ａ）に示すように、やがて下部支持材２７にあたって、下部支持材２７の部屋外側を通り、下方のアーチシェル１の波形の谷部５７を通って流下する（図１、図５（Ａ））。
【００２５】
このとき採光板２３の上辺５６を、アーチシェル１の波形の谷部５７より部屋内側の位置とすることで、窓１１の上辺におけるアーチシェル１の波形の谷部５７と、採光板２３の上辺５６を繋ぐ部材としての上辺支持材２５の長さを十分に短くでき、見栄えを良くすることができる。
【００２６】
また、左辺、右辺支持材２９，３１は、軸線を傾斜させた第一の山形鋼３５と第二の山形鋼４７による簡単な構成にできる。また、左辺、右辺支持材２９，３１の第一の山形鋼３５と、上辺支持材２５の嵌合材８３とが、それぞれアーチシェル１の波形の山部３９へ部屋内側から嵌合しボルト４１，８９止めされ、下辺支持材２７の逆Ｕ型断面がアーチシェル１の波形を覆うことから、アーチシェル１の波形と整合性を有する整合タイプの採光ユニットとして簡単な構造を有することができる。
【００２７】
（他の実施形態）
以上の実施形態においては、下辺支持材２７では、逆Ｕ型断面を有する鋼材９９の窓内側の面で、部屋内外方向の中央に山形鋼１０３が接合され、採光板２３の下辺５９が支持されるものであったが、他の実施形態においては、例えば図７（Ａ）に示すように、部屋内外方向の外側に山形鋼１０３及び採光板２３の下辺５９を位置させることも可能である。
【００２８】
この場合に山形鋼１０３が接合される部分の長さを十分なものとするために、山形鋼１０３の向きを変えることも可能である（図７（Ｂ））。すなわち、山形鋼１０３の角部を窓外側で部屋外側に位置することが可能である。
【００２９】
また、以上の実施形態においては、アーチシェル１に形成される四角形の窓１１は、左右上下の４枚のアーチシェルピース２１が接合されることで構成されるものであったが、他の実施形態においては１枚のアーチシェルピースを切断加工することで窓１１を形成することも可能である。
【００３０】
また、以上の実施形態においては左辺または右辺の支持材２９，３１は、２本の山形鋼３５，４７によって構成されるものであったが、他の実施形態においてはＨ型鋼、溝型鋼、あるいはＴ型鋼などを用いることが可能である。あるいはこれらの型鋼と山形鋼とを組み合わせて使うことも可能である。
【００３１】
また、以上の実施形態においては、アーチシェル１の接合、及び採光板２３の支持固定はボルト止めによって行われるものであったが、他の実施形態においては他の手段、例えば溶接や他の金具を用いて行うことが可能である。
【００３２】
また、以上の実施形態においては、上辺支持材２５は、４つの山形鋼６１，６３，６５，６７からなるものであったが、他の実施形態においては１枚ものの支持材とする事も可能である。この場合に、嵌合材８３は上辺支持材２５の表面に直接に溶接されることが考えられる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、この第１、２、または３の発明によれば、採光板の上辺をアーチシェルの波形の谷部より部屋内側の位置または同じ位置とすることで、アーチシェルの波形の谷部と採光板の上辺を繋ぐ部材としての上辺支持材の長さを十分に短くでき、見栄えを良くすることができる。
【００３４】
また、第２、または３の発明によれば、さらに、左辺、右辺支持材は、軸線を傾斜させた第一鋼材と第二鋼材により簡単な構成にできる。また、左辺、右辺支持材の第一鋼材と、上辺支持材の嵌合材とが、それぞれアーチシェルの波形の山部へ嵌合しボルト止めされ、下辺支持材の逆Ｕ型断面がアーチシェルの波形を覆うことから、アーチシェルの波形と整合性を有する整合タイプの採光ユニットとして簡単な構造を有することができる。
【００３５】
また、第３の発明によれば、第一鋼材と第二鋼材とを入手しやすい山形鋼から構成し、アーチシェルの波形に嵌合しやすく、採光板を受けやすい構造とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係るアーチシェルに組み込む平板採光ユニットの概略縦断面図である。
【図２】この実施形態の平板採光ユニットが組み込まれるアーチシェルによって構成される建物全体を示す概略斜視図である。
【図３】図２の平板採光ユニットのアーチ状の形状を展開した拡大図を示すもので
（Ａ）は正面図
（Ｂ）は縦断面図
（Ｃ）は水平断面図である。
【図４】図３（Ａ）のＩＶ部拡大斜視図である。
【図５】図３または図４の要部を示すもので、
（Ａ）は図３（Ｂ）のＶ（Ａ）部拡大図
（Ｂ）は図３（Ｂ）または図４のＶ（Ｂ）部拡大図
（Ｃ）は図３（Ａ）または図４のＶ（Ｃ）断面拡大図である。
【図６】図３（Ａ）ＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ他の実施形態における要部を示すもので図５（Ａ）に対応する図である。
【図８】従来例の平板採光ユニットの概略縦断面図である。
【符号の説明】
１  アーチシェル            ３  建物
５  妻壁                    ７  ルームファン
９  出入口ドア              １１  窓
１３  平行板採光ユニット    １５  シャッター
１７  サッシ窓              １９  出入口ドア
２１  アーチシェルピース    ２３  採光板
２５  上辺支持材            ２９  左辺支持材
３１  右辺支持材            ３５，３７  山形鋼
３９  山部                  ４１、５５、１１１  ボルト
５７  谷部                  ６１，６３，６５、６７  山形鋼
８３  嵌合材                ９７  シール材
９９  逆Ｕ型断面を有する鋼材
１０３  山形鋼
【図１】
0004265843.tif 000002
【図２】
0004265843.tif 000003
【図３】
0004265843.tif 000004
【図４】
0004265843.tif 000005
【図５】
0004265843.tif 000006
【図６】
0004265843.tif 000007
【図７】
0004265843.tif 000008
【図８】
0004265843.tif 000009