JP2002322766A - 屋根パネル及びそれを用いた屋根アレイ - Google Patents
屋根パネル及びそれを用いた屋根アレイInfo
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Abstract
作業が容易で、かつ止水処理のための特別な作業を不要
とした優れた屋根パネルを提供すること。 【解決手段】 屋根設置物を屋根取付用基台1に一体的
に設けた屋根パネルSの左右少なくとも一方に、屋根パ
ネルSと同一構成を成す屋根パネルを組付け可能に構成
した屋根パネルであって、屋根取付用基台1の左右いず
れかの一方端部上面1aを露出するとともに、屋根取付
用基台1の他方端部に他の屋根パネルの前記一方端部上
面を覆う止水材6を備えたカバー体Cを設けて成ること
を特徴とする。
Description
上に、太陽電池、集熱器、ガラス板や屋根瓦等を配した
板状体などの屋根設置物を一体的に設けた屋根パネル、
及びこの屋根パネルの複数を屋根下地上で連結して並設
した屋根アレイに関し、特に、太陽電池を備えた屋根パ
ネルを施工現場において、家屋の屋根取付け部に組付け
る工業化住宅の屋根に好適な屋根構造に関する。
は、太陽電池、集熱器、ガラス板や屋根瓦を配した板状
体などの屋根設置物5を、屋根取付用基台である下地基
板1と一体的に組付けて成るものであり、同一構成を成
す屋根パネルJの複数を、施工中の家屋における屋根取
付け部に設置された軒桁に取付けることにより、屋根を
構成するものである。
構成であり、この下には縦材2及び横材3を配し、家屋
の屋根取付け部に設置された軒桁の箇所に取付け用の金
具4で固定している。また、屋根パネルJは、主に予め
工場等で組立てられた状態で現場に輸送され、現場で組
付ける屋根取付け部に、クレーン等を用いて容易に移動
させることができる。そして、屋根取付け部には木製ま
たは金属製の軒桁が設けられ、これに屋根パネルJを釘
やボルトで固定することにより屋根を構成する。
は、家屋の屋根取付け部に組付ける構造上、寸法誤差等
により隣合う屋根パネルの下地基板どうしを隙間無く組
付けることは困難であるので、このようにして生じた隙
間を放置すれば、雨水が家屋内に侵入して、結露や浸水
により木材や金属類の腐食等を生じさせ、その結果、家
屋の寿命を縮めたり、美観を損ねるなどの要因となる。
(1),(2)に示すように、隣合う屋根パネルの間に
止水処理を行うのが一般的である。
に、屋根パネルの固定後に、この隙間を封止するため
に、カバー30、キャップ31、ガスケット32といっ
た止水材を屋根パネル間の隙間にはめ込む作業が行われ
る(例えば、特開平7−180310号公報を参照)。
構造を構成し、屋根パネルと屋根パネルの間に、予め止
水用封止部の受け部を設ける構造が提案されている(例
えば、特開平9−317090号公報を参照)。
(2)とも野地板間の隙間からの雨水の侵入を防止しよ
うとする作業)は屋根パネル設置後に、屋根パネル上で
人力によって行わなければならず、作業者や工具・部品
の滑落防止を配慮しなければならない。その上、太陽電
池をはじめとする、通常の屋根材よりも摩擦抵抗の少な
いガラス、セラミックス、樹脂、金属などで構成されて
いる屋根パネル上での作業は、滑落の危険度はよりいっ
そう高くなる。また、作業中に屋根設置物を破損させる
こともある。このため、屋根パネル上での作業にあたっ
ては高度の熟練者が必要となり作業従事者が限定され
る。
生ずる屋根パネル間の隙間の長さは一定ではないので、
挿入するゴム材から成る止水物の硬度が、それらの誤差
範囲に対応できる適切なものでなければ十分な止水効果
が得られず、結局は水が侵入して前述の問題を誘発す
る。作業者の熟練度等による止水処理作業の仕上がりバ
ラツキも生じる。
から、下地基板もしくは屋根パネル間の隙間に止水処理
を施す場合、家屋の屋根裏側から屋根パネルへ作業が可
能な新築時では、天井や断熱材等の遮蔽物はないため、
比較的容易に作業が可能であるが、天井の施工が完了し
てからの屋根パネルの修理・交換時の止水処理作業は困
難になる。さらに、作業者の熟練度等による止水処理作
業の仕上がりバラツキや施工ミスの問題は解決されな
い。
裏側から取付け作業することになるが、天井の施工が完
了してからの屋根パネルの修理・交換作業の困難度は改
善されない。
されたものであって、設置外観に優れ、設置作業、取り
外し・交換作業が容易で、かつ止水処理のための特別な
作業を不要とした、優れた屋根パネル及びそれを用いた
屋根アレイを提供することを目的とする。
に、本発明の屋根パネルは、屋根設置物を屋根取付用基
台に一体的に設けた屋根パネルの左右少なくとも一方
に、前記屋根パネルと同一構成を成す屋根パネルを組付
け可能に構成した屋根パネルであって、前記屋根取付用
基台の左右いずれかの一方端部上面を露出するととも
に、該屋根取付用基台の他方端部に他の屋根パネルの前
記一方端部上面を覆う止水材を備えたカバー体を設けて
成る。
弾性部材で形成されていることを特徴とする。また、前
記屋根取付用基台の下面側を屋根の軒桁に固定するよう
にしたことを特徴とする。また、前記屋根設置物が特に
太陽電池モジュールであることとする。
ネルの複数を家屋の屋根下地上に並設して、隣合う屋根
パネルどうしを互いに連結して成る。
及びその複数を組み合わせて構成される屋根アレイの実
施形態について、模式的に図示した図面に基づき詳細に
説明する。なお、同様な部材には同一符号を付すものと
し、重複した説明を省略する。ここでは、予め工場等で
組立てた太陽電池付き屋根パネルを、施工現場において
家屋の屋根取付け部に組み合わせて屋根アレイを作製す
る工業化住宅を例にとり説明する。
略構成を斜視図にて示す。また、図2に複数の屋根パネ
ルSを屋根に取付け屋根アレイを構成する様子を斜視図
にて示し、図3(a)に隣合う屋根パネルSにおける縦
レールL1、L2、R1、R2の位置関係を正面図で、
図3(b)に側面図で、図3(c)に断面図で示す。
合板等の木材から成る屋根取付用基台である下地基板1
の上に、屋根設置物である太陽電池モジュール5が一体
的に取付けられている。また、下地基板1の下部には、
縦方向枠材である縦材2があり、さらにその下部には横
方向枠材である横材3が取付けられる。これら縦材2や
横材3は主に木や金属で構成されており、横材3及び/
又は縦材2には、図3(b)に示すように、家屋の屋根
取付け部20にある軒桁21との組付け用の金具4が取
付けられている。また、下地基板1の左右いずれか一方
端部上面1a(この実施形態では図示右)を露出すると
ともに、該下地基板1の他方端部に他の屋根パネルの前
記一方端部上面1aを覆う止水材6を備えたカバー体C
を設けて成る。なお、縦方向とは屋根の棟から軒先側へ
向かう方向を指し、横方向とは縦方向に対して直交する
方向のことを指すものとする。
に優れたアクリル系やシリコーン系の樹脂、EVA等か
ら成る充填材で封止された太陽電池セルを、受光面とな
る透光性のガラス基板や樹脂基板で構成されるフロント
カバーと、耐候性に優れたフィルム等を用いた裏面のバ
ックカバーとの間に挟んで構成されている。
高い材質、たとえばEPDM(ethylene propylene die
ne rubber;EPT)やゴム、シリコーンなどの弾性部材が
使用されており、外側左縦レールL2の下部に取付けら
れる。
レールL2、止水材6とで構成され、カバー体Cと屋根
パネルSの組み合わせでも止水構造が構成可能としてい
る。
ており、これとは別に現場や工場で施工された家屋の屋
根取付け部20、クレーン等により移動して釘やボルト
等で固定される。屋根パネルSは工場で組立てられてい
るので、現場で工事が行われる住宅に対して、短い工期
で安定した品質が得られる。
は、下地基板自体や屋根取付け部における取付位置の寸
法誤差等を吸収する必要があり、屋根パネルの設置場所
より小さくしている。これにより、家屋の屋根取付け部
に屋根パネルを施設したとき、隣接する屋根パネルとの
間にわずかな隙間が生じる。この隙間からの水の侵入を
防止するため、この部分にカバーやキャップ、ガスケッ
トといった止水材を設けるか、継ぎ目内部で止水構造を
設けることで、下地基板間の隙間から水が侵入すること
を防止している。
並設した際に、隣接する下地基板1どうしの間に隙間は
生じるが、図3(c)に示すように、前述の寸法誤差を
吸収するだけの幅のゴムやシリコーンなどの、弾性体や
パッキンなどによる防水材で構成される止水材6で下地
基板1、1間の隙間を封止する構造を主軸に、継ぎ目外
部の太陽電池パネル表面とトップカバーの隙間の止水構
造K2、継ぎ目内部の外側左縦レールL2、外側右縦レ
ールR2との隙間の止水構造K3を設ける。これによ
り、屋根パネルSを家屋の屋根取付け部20に組付ける
ことで結果的に止水構造が構成されるようになってい
る。
根パネルSは、下地基板1の上にアルミニウム等の材料
を押し出し加工で形成された外側左縦レールL2を下地
基板1にネジ等で固定し、太陽電池モジュール5の枠材
であり、外側左縦レールL2と同様にして形成された内
側左縦レールL1を外側左縦レールL2の係止溝L2a
に押し広げ、引っ掛け形状の固定金具Gで固定した後、
外側左縦レールL2上部に金属や樹脂から成るトップカ
バーTを取付ける。同様にして外側右縦レールR2には
太陽電池モジュール5を固定するための係止溝R2aが
あり、この係止溝R2aに太陽電池モジュール5の内側
右縦レールR1と固定金具Gをはめて太陽電池モジュー
ル5を固定する。
モジュール5の端部5aと、隣接する屋根パネルの太陽
電池モジュール端部5bを覆うトップカバーTが設けら
れており、屋根パネルを施工し、外側左縦レールL2と
外側右縦レールR2が組み合わされると、第1の止水構
造K2が構成されるようになっている。
と、外側左縦レールL2の中央部から外側右縦レールR
2に向けて延びた突出部L2bの最終端部がかえしをつ
くり、第2の止水構造K3が構成される。このとき、前
述の外側右縦レールR2の溝部Mは排水溝としての役割
を兼ねる。
りも外側に突出しており、その下部には止水材6が取付
けられ、トップカバーTと組み合わさってカバー体Cを
形成している。
側にある外側右縦レールR2は、下地基板1の端部1b
よりも内側にあり、隣接する屋根パネルのカバー体Cの
突出部Caを受ける構造となっている。
接する屋根パネルの下地基板1との間の隙間を覆うよう
に配されており、水が前述した第1及び第2の止水構造
を突破してきても、下地基板1間の隙間から屋根内に入
り込むことが出来ないように第3の止水構造を構成して
いる。
20に存在する軒桁21に、ボルト22等で締め付ける
ことでカバー体Cが止水材6を下地基板1に押さえつ
け、封止効果が増すように構成している。なお、これら
はすべて屋根パネルSを家屋の屋根取付け部20に組付
けることによって、自然に構築されるものであって、止
水処理のための特別な作業を何ら必要とせず、作業コス
トの削減となる上、作業者の熟練度やヒューマンエラー
による品質のバラツキをなくし、装置全体の品質や美観
をも向上させる。
け部20に設けた軒桁21への取付け方法としては、屋
根面からボルト締めする方法と、屋根裏側からボルト締
めする方法が知られている。
行わなければならないため、専門の職人による作業に頼
らざるを得ない箇所がある上に、太陽電池や集熱器等の
通常の屋根材よりも表面の摩擦抵抗の少ない構造体上で
の作業をすることがあるので、滑落の危険性が高く作業
安全上好ましくない。また、後者では新築等で天井や断
熱材等の遮蔽物のない時は家屋の屋根裏側から屋根パネ
ルへのアクセスが比較的容易に行え、熟練した職人以外
の作業者にも安全な作業が可能であり、人件コストも安
くて済むが、天井の施工が完了した後は屋根裏の作業ス
ペースがきわめて狭くなっており、屋根パネルの修理・
交換時の止水処理作業は困難なものになる。
太陽電池モジュール5を一体的に構成したした屋根パネ
ルSとして製造しているが、下地基板1と屋根設置物で
ある太陽電池モジュールは分離が可能な構造とし、屋根
パネルSと家屋の屋根取付け部20にある軒桁21の取
付作業は屋根裏側からボルト締めで行い、万一、屋根設
置物である太陽電池モジュールが破損した場合には、太
陽電池モジュール5だけを屋根面の側から取外し、交換
が行えるようにする。
付け部20にある軒桁21の取付作業は従来の屋根裏側
からボルト締めで行える構造とし、熟練した職人以外の
作業者にも安全な作業を提供するとともに、カバー体C
の外側左縦レールL2上部にあるトップカバーTを取外
すことにより、太陽電池モジュール5側に設ける内側左
縦レールL1を外側左縦レールL2に固定している固定
金具Gを取外すことができるようにし、図6に示すよう
に、太陽電池モジュール5を軒先側から開口し取外す。
このとき、下地基板1はそのまま残されているので、屋
根パネルSと軒桁21のボルト締めを緩めるための屋根
裏作業を行わなくて済み、屋根裏の狭い空間で行ってい
た作業が不要となることで、作業者の負担を軽減するこ
とができる。
である太陽電池モジュールだけを交換した後において
も、それらを設置し直すだけで自然に多段の止水構造が
再構築されるので、止水処理のための特別な作業を必要
とせず、作業コストの削減となる上、作業者の熟練度や
ヒューマンエラーによる品質のバラツキをなくし、装置
全体の品質や美観も向上させる。
下地基板1よりも外側に突出させ、その下部の止水材6
を隣接する屋根パネルSの下地基板1との間の隙間を覆
うように配し、かつ外側右縦レールR2は下地基板1の
端部1bよりも内側にあり、隣接する屋根パネルSのカ
バー体Cの突出部Caを受ける構造とし、かつ屋根パネ
ルSの金具4の箇所を屋根裏側から締めつける構造とす
ることにより、従来、屋根パネルSの設置後に行ってい
た下地基板1間、もしくは屋根パネルS間、または双方
の止水処理の作業を不要とするとともに、止水効果に優
れ設置・交換が簡便に行え、しかも安定した品質で設置
外観のよい優れた屋根パネルSを提供できる。
屋根パネルSの末端も同様のレール構造の屋根端部用末
端処理用のカバー35で受けるようにすることで、末端
に配置された屋根パネルSの施工性の良さを失わせない
とともに、図5に示すような屋根パネルと屋根との一体
的な外観を成すことができる。
ついて説明する。
体Cの外側左縦レールL2を下地基板1Lよりも外側に
突出させたその下部に、比較的容易に変形する下に凸形
状を成す弾性部材である止水材7を、隣接する屋根パネ
ルSの下地基板1Rとの間の隙間を覆うように配し、か
つ外側右縦レールR2は下地基板1Lの端部よりも内側
にあり、隣接する屋根パネルSのカバー体Cの突出部を
受ける構造としている。なお、図中5L、5Rは太陽電
池モジュールである。
が経年変化によってゆがみが生じ、下地基板1Lと下地
基板1Rの間に段差が生じたとしても、止水材7と下地
基板1L、1Rの隙間から雨水が屋内に侵入し、家屋の
寿命を縮めるといったことがなく、止水効果を保つこと
が可能であるといった利点があるだけでなく、新築時に
おいても屋根のゆがみが生じていても問題なく施工でき
るので、補修による工期の遅れなどを極力なくす効果が
ある。
である太陽電池モジュールを固定する内側右縦レールR
1が外側右縦レールR2とネジ止め、溶接、もしくは一
体成型とし、内側左縦レールL1を図示の方向に引き上
げることで内側右縦レールR1から引き抜けるような構
造にしてもよい。この場合、太陽電池モジュール5Lの
交換時において縦レールの取り外し本数を内側左縦レー
ルL1の1本に削減することが可能である。太陽電池モ
ジュール5Lのはめ込みはこの逆手順で行われる。トッ
プカバーT2は外側左縦レールL2の上部の突起L2c
に圧入することで固定される構造となっており、交換作
業時にトップカバーT2の取付け、取外しを容易かつ簡
便にするとともに、太陽電池モジュール5Lの取付け・
取外し時にトップカバーT2が押し上げられる際のゆが
みを吸収する役割を果たしている。また、取外しを行う
ボルトの数量を減らすことができるので、工具やボルト
の落下の危険度が減少する。なお、このトップカバーT
2は金属や樹脂等で構成してもよい。
を配し、取付けの施工を行うことにより止水構造が構成
されることで、施工・交換作業の作業性を向上させる。
陽光を利用した太陽電池一体型屋根パネルを例にとり説
明したが、これに限定されるものではなく、例えば大気
熱を利用した太陽熱集熱器一体型の屋根パネル、太陽電
池モジュールと太陽熱集熱器とを並設した構造の屋根パ
ネル、屋根瓦一体型の屋根パネル、採光用のガラス屋根
など、下地基板の上に屋根設置物を一体的に配した屋根
パネルにおいて、屋根パネルを施工することで結果的に
下地基板間から屋根内への水の侵入を防止する止水構造
となる構成であれば適用が可能であり、本発明の要旨を
逸脱しない範囲で適宜変更し実施が可能である。
ルによれば、下地基板上に太陽電池や集熱器、ガラス板
や屋根瓦を配した板などの屋根設置物を一体的に配し、
縦レールを有するカバー体が太陽電池や集熱器、ガラス
板や屋根瓦を配した板などを下地基板に固定するだけで
なく、左右いずれか一方、もしくは双方が自身の屋根パ
ネルの下地基板と、隣合う屋根パネルの下地基板との隙
間を覆い隠すように突出した構造であり、その突出部底
面には下地基板間の隙間を止水処理するための止水物が
あることとしたので、屋根パネルを施工することによ
り、結果的に、カバー体と下地基板が組み合わされ、第
1の止水構造、第2の止水構造、排水溝が構成され、か
つカバー体下部の止水材が、下地基板間の隙間から屋根
内への侵入を防ぐ第3の止水構造となり、特に止水処理
作業を必要としない優れた屋根パネルを提供できる。
ある軒桁の取付作業は屋根裏側からボルト締めするだけ
なので、熟練した職人以外の作業者にも安全な作業が可
能であり、人件コストも安くて済むだけでなく、止水処
理の作業を省くことができるので、さらなるコスト削減
が可能であり、作業者の熟練度による仕上がりのバラツ
キがなくなり、システム全体の品質や美観も向上させ
る。
を取外すことにより、太陽電池や集熱器、ガラス板や屋
根瓦などの屋根設置物だけを下地基板から取り外すこと
ができる構造とし、下地基板の屋根からの取外し作業を
不要としたので、太陽電池や集熱器ガラス板や屋根瓦な
どの屋根設置物が破損した場合には、それらだけを屋根
面の側から取外し・交換を行うことができる。これによ
り、それまで屋根パネルと軒桁のボルト締めを緩めるた
めに、屋根裏で行っていた困難な作業の必要がなくな
り、作業者の負担を軽減することができる。
だけを交換した後においても、それらを家屋の屋根取付
け部へ組付けを行うことで、前記カバー体と、隣接する
屋根パネルの縦レール、及び下部止水物によって多段の
止水構造が、特に意識することなく再構築されるので、
より簡便で作業性のよい優れた屋根パネルを提供でき
る。
説明する斜視図である。
構成を模式的に説明する斜視図である。
隣接する屋根パネルと組み合わせた状態で模式的に説明
する正面図、(b)はその断面図、(c)は止水構造部
を拡大した断面図である。
パネルの末端での止水構造を軒先側から見たものを模式
的に示した断面図である。
模式的に示した斜視図である。
ュールの取外し方法を模式的に説明する分解断面図であ
る。
屋根パネルの止水構造を、隣接する屋根パネルと組み合
わせた状態で模式的に説明する断面図と、太陽電池モジ
ュール取外しの様子(取外した状態)を模式的に説明す
る断面図である。
視図である。
の屋根パネルの止水構造を模式的に示した断面図であ
る。
の隙間の止水構造 K3:継ぎ目内部の外側左縦レールL2、外側右縦レー
ルR2との隙間の止水構造 P:止水材 T:トップカバー T2:変形例のトップカバー G:固定金具 L1:内側左縦レール L2:外側左縦レール L2a:外側左縦レール係止溝 L2b:外側左縦レールL2の中央部から外側右縦レー
ルR2に向けて延びた突出部 R1:内側右縦レール R2:外側右縦レール R2a:外側右縦レール係止溝 R2b:外側右縦レールR2の端部 S:屋根パネル
Claims (5)
- 【請求項1】 屋根設置物を屋根取付用基台に一体的に
設けた屋根パネルの左右少なくとも一方に、前記屋根パ
ネルと同一構成を成す屋根パネルを組付け可能に構成し
た屋根パネルであって、前記屋根取付用基台の左右いず
れかの一方端部上面を露出するとともに、該屋根取付用
基台の他方端部に他の屋根パネルの前記一方端部上面を
覆う止水材を備えたカバー体を設けて成ることを特徴と
する屋根パネル。 - 【請求項2】 前記止水材は下方に凸形状を有する弾性
部材で形成されていることを特徴とする請求項1に記載
の屋根パネル。 - 【請求項3】 前記屋根取付用基台の下面側を屋根の軒
桁に固定するようにしたことを特徴とする請求項1に記
載の屋根パネル。 - 【請求項4】 前記屋根設置物が太陽電池モジュールで
あることを特徴とする請求項1に記載の屋根パネル。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の屋根
パネルの複数を家屋の屋根下地上に並設して、隣合う屋
根パネルどうしを互いに連結して成る屋根アレイ。
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---|---|---|---|
JP2001129802A JP4776087B2 (ja) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | 屋根パネル及びそれを用いた屋根アレイ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001129802A JP4776087B2 (ja) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | 屋根パネル及びそれを用いた屋根アレイ |
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