JP6134069B2 - 金属屋根貫通部の断熱層 - Google Patents

Description

（関連出願）
本願は、２０１３年１１月２７日に出願された米国仮出願第６１／９０９，７２４号に対する優先権の利益を主張するものである。その開示は、参照により本明細書中に援用される。

本開示は、本開示の原理による、金属屋根貫通部の耐結露性の改良に関する。

金属屋根囲枠の現在の設計では、囲枠の側壁構成は、建物の内側面積の中に熱短絡を有する傾向がある。これは、側壁区分を通して外側から内側への金属の連続によって生じる。これは、金属囲枠の内側表面を、露点温度を下回る温度に留まらせ得、内側表面上における結露につながり、建物内に水漏れのようなものを生じさせ得る。本問題に対処する現在の方法は、囲枠壁内に断熱層をもたらさない周設用屋根断熱材をトリミングおよび保定するものである。本方法は、労働集約的であって、周設用屋根断熱材を固着するために使用される発泡体保定ロッドは、外れる可能性がある。さらに、保定ロッドの使用は、本方式では、多くの場合、完成した設備に対して好ましい視覚的影響をもたらさない。

前述の理由から、表面が露点を上回る温度に保たれ、結露が任意の表面に生じないように、内部表面からの熱の損失を排除する必要性がある。

前述の理由から、過剰な屋根断熱材をトリミングするための安価な代替の必要性がある。

前述の理由から、断熱材の架設の完了に応じて、より審美的に魅力的な概観を提供する、屋根断熱材をトリミングすることの代替の必要性がある。

囲枠は、天窓および空調ユニット等の機械的機器の周囲において、降雨をユニットの周囲にかわすために、金属屋根上に構築される。囲枠は、通常、長方形として構築され、その側壁は、屋根の対応する側面に平行である。

例示的実施形態では、システムが開示されており、該システムは、システム内の熱短絡を排除し、最低表面温度を存在条件に対して露点を上回るように維持するための断熱層を提供し、コスト効果的であって前述の断熱層を提供する周設用屋根断熱材を保定するためのシステムを提供し、より清潔であってかつより審美的に魅力的な外観を周設用屋根断熱材に提供し、既存のシステムで現在経験されるような保定ロッドおよび断熱材の可能性として考えられる不注意による解放を排除する、周設用屋根断熱材を構成要素の構成内に固着させるように構成される断熱材保定ロッドを利用する。加えて、開示される実施形態は、現在の設計、ならびにＨＶＡＣユニットを含む機械的ユニット、ファン、ならびに天窓および屋根ハッチの他の用途を支持するために使用される、任意の金属屋根囲枠と併用され得る、設計上への発泡体保定ロッドの架設がより容易な用途を提供する。

本発明の主題の種々の目的、特徴、側面、および利点が、同一番号が同一構成要素を表す、付随の図面とともに、以下の発明を実施するための形態からより明白となるであろう。本概要セクションの内容は、本開示の簡略化された導入として提供されるにすぎず、添付の請求項の範囲を限定するために使用されることを意図するものではない。

本概要セクションの内容は、本開示の簡略化された導入として提供されるにすぎず、添付の請求項の範囲を限定するために使用されることを意図するものではない。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
屋根囲枠設備における結露の形成を防ぐための断熱システムであって、
前記断熱システムは、
縦方向に延在する断熱層と、
前記断熱層と相互係止された縦方向に延在するサイドレールであって、前記相互係止された断熱層およびサイドレールは、前記断熱システムが、屋根貫通部に架設されると、前記断熱システムが、前記縦方向に延在するサイドレールの第６の区画において、金属屋根パネルに固着され、前記断熱層の第１の縁が前記縦方向に延在するサイドレールの第２の区画から外向きに延在する硬質停止部と当接するように、縦方向に延在する断熱ロッドの設置のためのポケットを形成する、サイドレールと
を備える、断熱システム。
（項目２）
前記縦方向に延在する断熱層は、好ましくは、工業用プラスチックから加工される、項目１に記載の断熱システム。
（項目３）
前記縦方向に延在する断熱層は、好ましくは、ポリ塩化ビニルから加工される、項目２に記載の断熱システム。
（項目４）
前記縦方向に延在するサイドレールは、好ましくは、押出成形されたアルミニウムから加工される、項目１に記載の断熱システム。
（項目５）
前記縦方向に延在するサイドレールは、６つの連続区画から成る、項目１に記載の断熱システム。
（項目６）
前記縦方向に延在するサイドレールの第１の区画はさらに、前記サイドレールの水平区画内に形成されるスロットとの係合のための上向きに延在するフランジを備える、項目５に記載の断熱システム。
（項目７）
前記縦方向に延在するサイドレールの第４の区画は、複数の縦方向に離間された貫通孔を含む、項目５に記載の断熱システム。
（項目８）
前記縦方向に延在するサイドレールの第６の区画は、複数の縦方向に離間された貫通孔を含む、項目５に記載の断熱システム。
（項目９）
前記屋根囲枠上の設備は、空調ユニット、ファン、天窓、および屋根ハッチから成る群から選択される、項目１に記載の断熱システム。
（項目１０）
屋根囲枠設備における熱の伝達を限定するためのアセンブリであって、
前記アセンブリは、
縦方向に延在する断熱層と、
前記断熱層との係合のための多区画の縦方向に延在するサイドレールであって、前記断熱層および係合されるサイドレールは、前記屋根囲枠設備の下側表面の真下に配置される断熱ロッドを固着するためのポケットを形成し、
前記サイドレールの第２の区画はさらに、前記断熱層の第１の終端縁に当接するための硬質停止部を備え、
前記アセンブリは、前記サイドレールの第６の区画内の複数の開口部を通して前記屋根パネル中へと延在している締結具を用いて屋根パネルに固着される、サイドレールと
を備える、アセンブリ。
（項目１１）
前記断熱層の水平区画はさらに、スロットを備える、項目１０に記載のアセンブリ。
（項目１２）
前記断熱層の水平区画はさらに、第１の終端縁を備える、項目１０に記載のアセンブリ。
（項目１３）
縦方向に延在する第４の区画内の複数の孔を通して通過された固着用金物類が、一面の断熱材の縁と係合し、前記断熱材を定位置に固着させる、項目１０に記載のアセンブリ。
（項目１４）
前記アセンブリは、固着用金物類を前記サイドレールの第６の区画を通して屋根パネルの中に通過させることによって、前記屋根パネルに固着される、項目１０に記載のアセンブリ。
（項目１５）
前記屋根囲枠上の設備は、空調ユニット、ファン、天窓、および屋根ハッチから成る群から選択される、項目１０に記載のアセンブリ。
（項目１６）
前記設備は、固着用金物類を前記設備を通して前記サイドレールの第３の区画の中に通過させることによって、前記アセンブリに固着される、項目１５に記載のアセンブリ。

図１は、屋根囲枠側壁区分の実施形態の切断図を図示する。

図２は、屋根囲枠側壁区分の実施形態の切断図を図示し、断熱材終端方法を詳述する。

図３は、屋根囲枠側壁区分の実施形態の切断図を図示し、代替断熱材終端方法を詳述する。

図４は、断熱層およびサイドレールのアセンブリの実施形態を図示する。

図５は、断熱アセンブリの実施形態の切断図を図示し、開示される技術を詳述する。

以下の説明は、種々の例示的実施形態にすぎず、本開示の範囲、可用性、または構成をいかようにも限定することを意図するものではない。むしろ、以下の説明は、最良形態を含む、種々の実施形態を実装するための便宜的例証を提供するように意図される。明白となるであろうように、種々の変更が、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、これらの実施形態に説明される要素の機能および配列に行われてもよい。

金属屋根を伴う金属建物は、商業用、産業用、および倉庫用途に一般的となっている。これらの建物は、多くの場合、天窓、ファン、空調ユニット、および同等物のための屋根開口部を要求する。そのような機器の架設は、支持のための屋根囲枠を要求する。

従来、屋根囲枠は、特定の屋根の形状およびピッチを前提として、特定の屋上器具のための比較的に水平な搭載構造を提供するように、具体的に設計され、カスタムメイドされている。これらの従来の屋根囲枠の設計および建築は、多くの場合、特定の屋根ピッチに一意に適応させるために、単金属片から形成され、屋根囲枠製造業者および屋上器具架設業者にとって、労働力および時間のかかるタスクである。

ここで、囲枠および建物構造の内部および外部を参照して、囲枠区分２０を表す、図１に目を向ける。屋根囲枠側壁区分２４が、屋根構造２６の切断縁２５を越えて位置付けられる。屋根断熱材２８が、囲枠側壁区分２４の真下に被着し、囲枠側壁区分２４において、クリップ要素３０によって定位置に保持される。断熱材３２の層もまた、屋根囲枠側壁区分２４の内部表面３４に対して配置される。天窓３６が、囲枠区分の上に位置付けられ、日光のアクセスを可能にし、湿気の侵入を防止する。本特定の設計は、環境条件が整うと、Ｃ１に近接する金属表面上への結露の形成を支援するであろう。結露が本点に形成されると、建物の多くの居住者は、これを屋根の漏出と見なし、屋根修理を求めることになり、実際、図１に識別される設計では、結露が形成される点に内部温度および湿度が達することを防止すること以外、結露の形成を防止するためにできることはほとんどない。

ここで、結露がＣ２において形成され得るという欠点に同様に悩まされる代替構成を表す、図２に目を向ける。本設計は、図１に詳述される金属屋根囲枠２０および天窓３６に関するほとんどの点において類似するが、代わりに、断熱材保定具４０を採用し、屋根断熱材を定位置に保持する。

図３は、非常に労働集約的である、周設用屋根断熱材２８のトリミングおよび保定の現在の方法を図示する。加えて、本特定の方法論は、屋根断熱材が、可撓性断熱ロッド４４および断熱材の端部４６を保定する、スロット４２から脱出し得るにつれて、望ましくない外観をもたらす。本構成はまた、断熱層を提供せず、結露がＣ３に形成され得るという点において欠点である。

ここで、屋根囲枠設備上での結露の形成を防止するために、断熱層５４区画と相互係合されるサイドレール５２を備える、断熱アセンブリ５０の例示的実施形態を詳述する、図４に目を向ける。断熱層要素５４は、好ましくは、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の工業用プラスチックから成り、好ましくは、押出成形されたアルミニウムから成る、サイドレール５２と相互係止される。断熱層要素５４は、その名が示唆するように、断熱材であって、構造の内部から外部への熱の伝達を限定する役割を果たす。

断熱層５４の水平区画６０は、サイドレール５２の第１の区画６６上の上向きに延在するフランジ６４と係合および相互係止する、スロット６２を含む。加えて、サイドレール５２の第２の区画６８は、断熱層５４の第１の終端縁７２に当接する、硬質停止部７０を含む。断熱層５４の垂直壁７４は、上側縁７６で終端し、サイドレール５２の反対に配置された上向きに延在する第２の区画６８と併せて、縦方向に延在する断熱ロッド８４（図５参照）の位置付けのためのポケット８０を形成する。断熱ロッド８４は、構造の内部空間と周囲環境との間の熱の伝達を限定する役割を果たし、断熱層５４と併せて、結露の形成の潜在性を実質的に低減させることができる。サイドレール５２の第２の区画６８は、９０度を上回る屈曲部８６で終端し、サイドレールの第３の区画８８の中に横断する。架設されると、第３の区画８８は、セルフタッピングねじによって貫通され、断熱アセンブリ５０を囲枠９０上に架設される天窓または他の特徴に固着させるであろう。第３の区画８８は、角９２で下向きに屈曲され、第４の区画９４を形成する。ほぼ中央における第４の区画９４は、複数の貫通孔９８を含む。貫通孔９８は、図５に最も良く見られるように、搭載用金物類１００を第４の区画９４を通して通過させ、対面断熱材１０４を定位置に係留するために使用される。

第４の区画９４は、終端点１０８まで下向きに延在し、約９０度の角度で外向きに曲がり、第５の区画１１２を形成する。第５の区画１１２は、前の区画の全てのように、囲枠に固着される構造の所望の構成に適応するように、任意の所望の長さであってもよい。第５の区画１１２は、終端点１１６まで延在する。第６の区画１１８は、約７５度の好ましい角度において、終端点１１６から下向きに延在する。しかしながら、他の逸脱角度もまた、屋根に固着される構造の構成に応じて、適切である。第６の区画１１８はさらに、複数の縦方向に変位された貫通孔１２０を含む。貫通孔は、固着用金物類１２４の通過を可能にし、サイドレール５２全体および断熱アセンブリ５０全体をリブ１３０、例えば、立ちはぜ継金属屋根パネル１３２に取り付ける。

図５は、ドーム状天窓１４０の真下の定位置における断熱アセンブリ５０の実施形態を図示する。断熱アセンブリの用途では、最初に、適切に定寸された開口部が、構造の屋根パネル１３２の中に切断される。例えば、立ちはぜ継屋根では、屋根パネル１３２が、継目の内側で切断されるであろう。いったん屋根構造内の開口部が生成されると、断熱アセンブリ５０の架設は、断熱アセンブリ５０の第６の区画１１８内の縦方向に変位された貫通孔１２０を通した固着用金物類１２４の通過から開始することができる。本固着用金物類１２４は、断熱アセンブリを屋根パネル１３２に固着させるだけではなく、また、可撓性耐候シール１４４を第５および第６の区画１１２、１１８の真下の定位置に固着させ、構造の中への水の侵入を防止する役割を果たす。固着用金物類１２４の複数のユニットが、第６の区画１１８の縦方向全長に沿って、第６の区画１１８を固着させる。金物類を第６の区画１１８を通して屋根パネル１３２のリブ１３０の中に通過させることは、水密シールを促進し、断熱アセンブリを屋根構造にしっかりと固着させる。第５の区画１１２は、好ましくは、パネルリッジ１４８および耐候シール１４４の上に静置し、それによって、断熱アセンブリ５０のためのさらなる支持を提供する。

第５の区画１１２から上向きに延在するのは、架設されると、それを通して取付金物類１００が通過され、対面断熱材１０４を定位置に係留する、第４の垂直区画９４である。対面断熱材１０４は、定位置に適正に係留されなければならず、そうしないと、時間の経過およびわずかな建物の移動に伴って、その位置から弛緩および降下し、それによって、ドーム状設備の熱効率を低減させるであろう。ドーム状天窓１４０の架設に先立って、断熱ロッド８４が、ポケット８０の中に位置付けられる。断熱ロッド８４の直径は、若干、縦方向に延在するポケット８０の幅を上回り、それによって、断熱ロッド８４のための圧縮嵌合をもたらす。いったんドーム状天窓１４０が架設されると、断熱ロッド８４の上部は、天窓フランジ１６０に干渉し、若干圧縮し、外側空気の侵入を防止する、気密シールを形成するであろう。

次に、ドーム状天窓１４０または他の屋根特徴の架設者は、ねじ山付き締結具１５６をドーム１４０のフランジ１６０を通して第３の区画８８の中に通過させる。ドーム１４０のフランジ１６０の真下に位置付けられるのは、建物の内部の中への空気および水の侵入を防止する、耐候シール１６４である。ねじ山付き締結具１５６の通過は、耐候シール１６４を定位置に固着させ、周囲空気および湿気の侵入を防止するであろう。

前述のように、ドーム状天窓１４０または他の屋根構成要素の架設の間、図５に見られるように、対面断熱材１０４の縁は、第４の区画９４を通した固着用金物類１００との係合のために、上向きに被着される。断熱材１０４は、次いで、天窓開口部のために切断され、残りの屋根パネルの真下に延設されるように継続し、構造の熱効率を向上させる、屋根パネルの縁１８０の周囲にきつく被着される。

本発明の種々の実施形態が図示および説明されたが、本明細書に説明される方法およびシステムのさらなる適合が、本発明の範囲から逸脱することなく、当業者による適切な修正によって遂行され得る。そのような潜在的修正のうちのいくつかは、記載されているが、その他は、当業者に明白となるであろう。例えば、前述の実施例、実施形態、幾何学形状、材料、寸法、比率、ステップ、および同等物は、例証であって、要求されるものではない。故に、本発明の範囲は、以下の請求項の観点から検討されるべきであって、明細書および図面に図示および説明される構造および動作の詳細に限定されるものと理解されるものではない。
（項目１）
屋根囲枠設備における結露の形成を防ぐための断熱システムであって、
上記断熱システムは、
縦方向に延在する断熱層と、
上記断熱層と相互係止された第６の区画を伴う、縦方向に延在するサイドレールであって、上記相互係止された断熱層およびサイドレールは、上記断熱システムが、屋根貫通部に架設されると、上記第６の区画において、金属屋根パネルに固着されるように、縦方向に延在する断熱ロッドの設置のためのポケットを形成する、サイドレールと
を備える、断熱システム。
（項目２）
上記縦方向に延在する断熱層は、好ましくは、工業用プラスチックから加工される、項目１に記載の断熱システム。
（項目３）
上記縦方向に延在する断熱層は、好ましくは、ポリ塩化ビニルから加工される、項目２に記載の断熱システム。
（項目４）
上記縦方向に延在するサイドレールは、好ましくは、押出成形されたアルミニウムから加工される、項目１に記載の断熱システム。
（項目５）
上記縦方向に延在するサイドレールは、６つの連続区画から成る、項目１に記載の断熱システム。
（項目６）
第１の区画はさらに、上記サイドレールの水平区画内に形成されるスロットとの係合のためのフランジを備える、項目５に記載の断熱システム。
（項目７）
第２の区画はさらに、上記断熱層の第１の縁に当接するための硬質停止部を備える、項目５に記載の断熱システム。
（項目８）
第４の区画は、複数の縦方向に離間された貫通孔を含む、項目５に記載の断熱システム。
（項目９）
第６の区画は、複数の縦方向に離間された貫通孔を含む、項目５に記載の断熱システム。
（項目１０）
上記屋根囲枠上の設備は、空調ユニット、ファン、天窓、および屋根ハッチから成る群から選択される、項目１に記載の断熱システム。
（項目１１）
屋根囲枠設備における熱の伝達を限定するためのアセンブリであって、
上記システムは、
縦方向に延在する断熱層と、
上記断熱層との係合のための多区画の縦方向に延在するサイドレールであって、上記断熱層および係合されるサイドレールは、上記屋根囲枠設備の下側表面の真下に配置される断熱ロッドを固着するためのポケットを形成する、サイドレールと
を備える、アセンブリ。
（項目１２）
上記断熱層の水平区画はさらに、スロットを備える、項目１１に記載のアセンブリ。
（項目１３）
上記断熱層の水平区画はさらに、第１の終端縁を備える、項目１１に記載のアセンブリ。
（項目１４）
上記サイドレールの第２の区画はさらに、上記断熱層の第１の終端縁に当接するための硬質停止部を備える、項目１３に記載のアセンブリ。
（項目１５）
縦方向に延在する第４の区画内の複数の孔を通して通過された固着用金物類が、一面の断熱材の縁と係合し、上記断熱材を定位置に固着させる、項目１１に記載のアセンブリ。
（項目１６）
上記アセンブリは、固着用金物類を上記サイドレールの第６の区画を通して屋根パネルの中に通過させることによって、上記屋根パネルに固着される、項目１１に記載のアセンブリ。
（項目１７）
上記屋根囲枠上の設備は、空調ユニット、ファン、天窓、および屋根ハッチから成る群から選択される、項目１１に記載のアセンブリ。
（項目１８）
上記設備は、固着用金物類を上記設備を通して上記サイドレールの第３の区画の中に通過させることによって、上記アセンブリに固着される、項目１７に記載のアセンブリ。

Claims (9)

1. 屋根囲枠設備における結露の形成を防ぐための断熱システムであって、
   前記断熱システムは、
   実質的に水平な部材と実質的に垂直な部材とを伴う、縦方向に延在する断熱層であって、前記実質的に水平な部材の中にスロットが配置されており、前記断熱層は、断熱材料から加工される、断熱層と、
   ６つの連続区画から成る、縦方向に延在するサイドレールであって、第１の区画は、前記断熱層の水平区画内に形成されたスロットとの係合のためのフランジを含み、第２の区画は、前記第１の区画から上向きに延在しており、第３の区画は、前記第２の区画から実質的に水平に延在しており、第４の区画は、前記第３の区画から下向きに推移しており、第５の区画は、前記第４の区画から実質的に水平に延在しており、第６の区画は、前記第５の区画から下向きに延在している、サイドレールと
   を備え、
   前記断熱層の水平および垂直な部材、並びに前記サイドレールの第１および第２の区画は、縦方向に延在する断熱ロッドを受容するためのポケットを形成し、それにより、前記断熱システムが屋根貫通部に架設されると、前記断熱システムは、前記第６の区画において金属屋根パネルに固着され、前記屋根囲枠設備は、前記第３の区画において前記断熱システムに固着される、断熱システム。
2. 前記縦方向に延在する断熱層は、工業用プラスチックから加工される、請求項１に記載の断熱システム。
3. 前記縦方向に延在する断熱層は、ポリ塩化ビニルから加工される、請求項２に記載の断熱システム。
4. 前記断熱ロッド上の上側接触表面は、前記屋根囲枠に当てられている設備の表面に接触する、請求項１に記載の断熱システム。
5. 前記第２の区画は、前記断熱層の第１の縁に当接するための硬質停止部をさらに備える、請求項１に記載の断熱システム。
6. 前記第４の区画は、複数の縦方向に離間された貫通孔を含む、請求項１に記載の断熱システム。
7. 前記第６の区画は、複数の縦方向に離間された貫通孔を含む、請求項１に記載の断熱システム。
8. 前記屋根囲枠上の設備は、空調ユニット、ファン、天窓、および屋根ハッチから成る群から選択される、請求項１に記載の断熱システム。
9. 前記縦方向に延在するサイドレールは、押出成形されたアルミニウムから加工される、請求項４に記載の断熱システム。