JP2010209541A - 屋根上パネル設置用屋根瓦及び屋根上パネルの設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】縦桟や横桟を必要とすることなく、直接屋根上パネルを設置することができ、作業性の改善された屋根上パネル設置用屋根瓦、及びこれを用いた屋根上パネルの設置方法を提供する。
【解決手段】屋根瓦の表面に屋根上パネルを設置するための台座部２を突設してなり、前記台座部２は屋根瓦を野地板４上に葦設したときに野地板４と略平行になるパネル固定部２ａを有し、前記パネル固定部２ａの高さは、屋根瓦の稜線と略同等か又は高いことを特徴とする屋根上パネル設置用屋根瓦１、及びこの屋根上パネル設置用屋根瓦１を用いた屋根上パネルの設置方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は太陽電池モジュール等の屋根上パネルを設置するための屋根瓦及びその設置方法に関し、更に詳しくは、縦桟や横桟が不要で直接屋根上パネルを設置でき、作業性の改善された屋根上パネル設置用屋根瓦及びこれを用いた屋根上パネルの設置方法に関するものである。

近年、エネルギーコストの上昇により様々な代替エネルギーが求められているが、そのうちの１つとして、太陽エネルギーの利用が行われている。具体的には太陽光を直接電気に変換する太陽電池モジュール、太陽熱により水を温めて風呂の湯等として用いる太陽熱温水器、同じく空気を温めて暖房等に用いる空気集熱器等があるが、これらは通常パネル状のユニットとされて屋根の上に設置される（このパネル状のユニットを総称して屋根上パネルと称する）。

このような屋根上パネルを瓦やスレート等の敷設材が敷設された屋根の上に設置する方法としては、従来、例えば長い縦桟の上に長い横桟を固着し、さらにその上に屋根上パネルを設置する取り付け構造（例えば特許文献１）や、屋根の斜面方向に伸びる取付金具の上に長い横桟を固着し、さらにその上に屋根上パネルを設置する支持装置（例えば特許文献２）が開示されている。また、縦長の桟や取付金具を固定し易い屋根瓦（例えば特許文献３）についても開示されている。

しかしながら、上記のような長尺の縦桟や横桟を使用する方法や構造では、部品点数が多くなりすぎ、組み立て作業が煩雑になるばかりでなく、構造が複雑で部品の継ぎ目部分で壊れやすくなるため強度が低く耐久性が不十分となり、また、コスト高とならざるを得ない。また、縦桟と横桟があるため、配線ケーブルの配置が困難となるばかりでなく、屋根上の歩行も困難で、作業性が低下するという問題がある。更に、部品点数が多く且つ長尺物を使用するため、施工が困難であり、また、資材管理や、取り扱い性、保管や運搬も容易ではない。特に、これらの構造では縦桟の上に配された横桟の上に屋根上パネルが設置されるため、屋根と屋根上パネルとの隙間が大きくなり、この隙間に風が入り込むことがあるため、強風時には屋根上パネルが吹き飛ぶ恐れがあり、風の強い地方では使用が困難である。

特開２００３−３４３０５８号公報（図１） 特開２００６−３２２２３３号公報（図４） 特開２００６−３２６２２２号公報（図１）

本発明は、かかる実情に鑑み、上記従来技術の問題点を解決し、部品点数が少なく施工性が向上するとともに、構造が簡単で、従って部品の継ぎ目部分が少なくなるので強度が大きく耐久性が向上し、また、配線ケーブルの配置や屋根上の歩行も容易であり、更に、縦桟や横桟の長尺物を必要とせず施工が容易で、取り扱い性が良好で保管や運搬の容易な屋根瓦及び該屋根瓦を用いた屋根上パネルの設置方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に係る本発明は、屋根瓦の表面に屋根上パネルを設置するための台座部を突設してなり、前記台座部は屋根瓦を野地板上に葦設したときに野地板と略平行になるパネル固定部を有し、前記パネル固定部の高さは、屋根瓦の稜線と略同等か又は高いことを特徴とする屋根上パネル設置用屋根瓦を内容とする。

請求項２に係る発明は、台座部が屋根瓦の頭部寄りに設けられていることを特徴とする請求項１記載の屋根上パネル設置用屋根瓦を内容とする。

請求項３に係る発明は、台座部が横方向に２以上列設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の屋根上パネル設置用屋根瓦を内容とする。

請求項４に係る発明は、台座部が２００ｍｍ以下のピッチで列設されていることを特徴とする請求項３記載の屋根上パネル設置用屋根瓦を内容とする。

請求項５に係る発明は、台座部に取付孔が設けられ、該取付孔の一部が閉鎖されている未貫通孔であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の屋根上パネル設置用屋根瓦を内容とする。

請求項６に係る発明は、台座部のパネル固定部に緩衝材が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の屋根上パネル設置用屋根瓦を内容とする。

請求項７に係る発明は、野地板上に補強部材を取り付け、前記補強部材に、請求項１〜６のいずれか１項に記載の屋根上パネル設置用屋根瓦を取り付け、
前記パネル設置用屋根瓦の台座部のパネル固定部に屋根上パネルを取り付けることを特徴とする屋根上パネルの設置方法を内容とする。

請求項８に係る発明は、隣接する屋根上パネル設置用屋根瓦の間に、間隔調整用瓦を介設することを特徴とする請求項７記載の屋根上パネルの設置方法を内容とする。

請求項９に係る発明は、補強部材が下面に排水用凹溝を設けたものであることを特徴とする請求項７又は８記載の屋根上パネルの設置方法を内容とする。

請求項１０に係る発明は、屋根上パネル設置用屋根瓦の裏面と補強部材との間に充填材を充填することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の屋根上パネルの設置方法を内容とする。

本発明の屋根上パネル設置用屋根瓦は、屋根瓦の表面に屋根上パネルを設置するための台座部を突設してなり、前記台座部は屋根瓦を野地板上に葦設したときに野地板と略平行になるパネル固定部を有し、前記パネル固定部の高さは、屋根瓦の稜線と略同等か又は高いため、該屋根上パネルは縦桟や横桟等の長尺物を用いた複雑な構造を必要とすることなく、該屋根瓦に直接設置することができる。従って、作業性が良好であり、また、屋根上パネルの設置後の構造も簡単で継目が少ないため、強度も大きく耐久性に優れている。

台座部が屋根瓦の頭部寄りに設けることにより、台座部の高さを低くすることができ、また、該屋根瓦を積み重ねる場合に積み重ねが容易で、特に、頭部側及び瓦尻側に垂下部が設けられている屋根瓦では、下位の屋根瓦の台座部が上位の屋根瓦の下に入り込み、一層コンパクトに積み重ねることが可能で、その結果、大きなスペースを必要とせず、保管や運搬が容易になる。

台座部が横方向に２以上列設することにより、適当な位置にある台座部を選択して使用することができるので、間隔調整用瓦等の調節手段を使わなくとも、屋根上パネルの横幅に関わらず該屋根上パネルの適切な個所を固定することができる。なお、台座部のピッチは２００ｍｍ以下が適当である。

台座部に取付孔が設けられ、該取付孔の一部が閉鎖されている未貫通孔とすることにより、ビス等を比較的小さい力で挿通できるので現場での取付が容易になるとともに、屋根上パネルを取り付けていない取付孔塞ぐことなく雨水等の侵入を防ぐことができる。

台座部のパネル固定部に緩衝材を設ることにより、取付孔に挿通されるビス等を強く締め付けた場合でも、屋根上パネル設置用屋根瓦が割れにくくなるので作業性が高められ、またシール効果も得られる。

隣接する屋根上パネル設置用屋根瓦の間に、間隔調整用瓦を介設することにより、屋根瓦や屋根上パネルのサイズに関わらず、様々な組み合わせの屋根瓦と屋根上パネルに適用することができる。

補強部材として下面に排水用凹溝を設けたものを使用することにより、重合した瓦の隙間から雨水等が浸入しても、野地板の上を流れる雨水等が補強部材で滞留することがなく排水用凹溝から排水されるので、補強部材の腐蝕が防止される。

屋根上パネル設置用屋根瓦の裏面と補強部材との間に充填材を充填することにより、取付孔に挿通されるビス等を強く締め付けても屋根上パネル設置用屋根瓦が割れにくくなり、作業性が高められる。

図１は本発明の屋根上パネル設置用屋根瓦の一例を示す斜視図である。 図２（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）はパネル固定部を瓦尻付近に設けた場合の断面図である。 図３は本発明の屋根上パネル設置用屋根瓦を通常の屋根瓦とともに敷設した状態を示す説明断面図である。 図４は本発明における別の屋根上パネル設置用屋根瓦の斜視図である。 図５はパネル固定部に緩衝材が設けられている屋根上パネル設置用屋根瓦の断面図である。 図６は本発明の屋根上パネル設置用屋根瓦に屋根上パネルを設置した状態を示す説明断面図である。 図７は図６のＢ−Ｂ断面図である。 図８は図４に示した屋根上パネル設置用屋根瓦に屋根上パネルを設置した状態を示す平面図である。 図９は図８とは規格が異なる屋根上パネルを間隔調整用瓦及び図１に示した屋根上パネル設置用屋根瓦を用いて設置した状態を示す平面図である。

本発明の屋根上パネル設置用屋根瓦１は、図１、図２に示す通り、屋根瓦の表面に屋根上パネルを設置するための台座部２を突設してなり、前記台座部２は屋根瓦を野地板上に葦設したときに野地板と略平行になるパネル固定部２ａを有し、前記パネル固定部２ａの高さは、屋根瓦の稜線と略同等か又は高いことを特徴とする。

本発明の屋根上パネル設置用屋根瓦１は、複数個（通常は４個）で１枚の屋根上パネルを支持固定するので、それぞれの屋根上パネル設置用屋根瓦１に設けられるパネル固定部２ａは同一平面上にある必要があるが、通常、屋根瓦はその頭部１ａを前側に敷設された屋根瓦の瓦尻１ｂの上に重ねて配置するため、その勾配は野地板の勾配よりも小さくなり、パネル固定部２ａの勾配を屋根瓦本体と平行にすれば、パネル固定部２ａは同一平面上にはならない。そこで、本発明の屋根上パネル設置用屋根瓦１では、図３に示したように、パネル固定部２ａを屋根瓦本体１ｃに対して傾斜させて野地板４と平行になるように調整されている。
なお、例えばＳ字瓦等、凹凸部が多い屋根瓦に台座部２を設ける場合、パネル固定部２ａがその凹凸の稜線よりも低いと屋根上パネル５がその凹凸部と衝突し、好適に屋根上パネルの設置ができないため、パネル固定部２ａの高さは、屋根瓦の稜線と略同等か又は少し高いことが必要である。

上記のようなパネル固定部２ａを有する台座部２は、上記したように、屋根瓦本体１ｃに対して傾斜した形状となっており、頭部１ａ側で低く瓦尻１ｂ側で高くなり、しかも、図３に示すように、少なくとも周囲の屋根瓦の稜線（破線で示した）と同等とする必要があるので、瓦尻１ｂ付近に台座部２を設けると、図２（ｂ）に示すように、台座部２自体の高さが大きくなってしまい、重量が大きくなるばかりでなく、また台座部２が邪魔になって屋根瓦の積み重ねも困難になる。従って、図２（ａ）に示すように、台座部２は屋根瓦の頭部１ａ寄りに設けるのが好ましい。
また、図示したように、頭部１ａと瓦尻１ｂに垂下部を有する屋根瓦の場合は、積み重ねた場合に下位の屋根瓦の台座部が上位の屋根瓦の裏側に収納されるので、安定的に積み重ねができるとともに、輸送や保管に大きなスペースをとらず、また、取り扱いも容易である。

なお、本発明の屋根上パネル設置用屋根瓦１上に屋根上パネル５を設置する際、屋根上パネル５の上辺又は下辺の端部からそれぞれ１００〜３００ｍｍの位置を計４箇所でビス止めすると、屋根上パネル５を安定的に設置することができる。従って、台座部２が前記した端部から内側へ１００〜３００ｍｍの範囲に入るように、屋根上パネル設置用屋根瓦１と屋根上パネル５の位置を調整するのが好ましい。しかしながら、台座部２を１つだけ設けた屋根上パネル設置用屋根瓦１の場合、使用する屋根上パネル設置用屋根瓦１と屋根上パネル５の大きさの関係によっては、一つ目の固定位置で位置合わせしても、隣の固定位置で上記の範囲内に台座部２が入らないことがあり得る。
この問題の解決として、図４に示したような、台座部２が横方向に２以上列設された屋根上パネル設置用屋根瓦１を用いることにより、これらの台座部２の内、適当な位置にある１つを使って上記した好ましい範囲に調整して屋根上パネル５を設置することができる。この場合、列設された台座部２のピッチは２００ｍｍ以下が好ましく、１５０ｍｍ以下とするのがより好ましい。

台座部２のパネル固定部２ａには、通常、屋根上パネル５を固定するための取付孔２ｃが設けられ、ここに屋根上パネル５を固定するための装着具３が固定される。取付孔２ｃの数は１つ以上であればよいが、図１、図２に示すように、縦に２以上並べて、固定する屋根上パネル５の大きさに合わせて上下適当な取付孔２ｃを選択して使用することが好ましい。
また、このような取付孔２ｃは、該取付孔の一部が閉鎖されている未貫通孔とするのが好ましい。このようにすれば、取付孔に比較的弱い力でビス等を容易に挿通でき、また、施工中に雨が降ったような場合、又は複数の取付孔２ｃが設けられており、屋根上パネルの設置にはそのうち１つだけ使用されているような場合でも、取付孔２ｃから雨水等が浸入することがない。なお、未貫通の取付孔２ｃにビス等を挿通する必要があるので、未貫通部分の厚さは、ビス等を取付孔２ｃに挿入してから金槌等でビス等の頭を叩くことにより、簡単に打ち抜くことができる程度にしておく。

パネル固定部２ａには、図５に示すように、緩衝材２ｂを設けることもできる。これにより、屋根上パネル５を取り付ける際に該屋根上パネル５をパネル固定部２ａに強く締め付けてもパネル固定部２ａが破損する心配がないので、作業性が高められる。また、シール性が付与され、雨水の浸入が阻止される効果もある。このような緩衝材としては、ＥＰＤＭシーラー、軟質ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム等が挙げられる。

本発明における屋根上パネル設置用屋根瓦１の材質は特に限定されず、通常の屋根瓦の材質として使用されているものであれば、どのようなものでも好適に使用でき、具体的には、粘土（陶器製）、セメントモルタル、繊維強化セメントモルタル、コンクリート、金属（鉄、アルミ等の鋳物やプレス加工品等）が使用できる。
また、屋根上パネル設置用屋根瓦１の形状、大きさも特に限定されず、Ｊ型、Ｓ型、Ｆ型、スパニッシュ型等、通常使用されている形状、大きさのものが全て好適に使用できる。

次に、上記した本発明の屋根上パネル設置用屋根瓦１を使用して屋根上パネルを設置するには、例えば図６、図７に示すように、野地板４上に補強部材７を取り付け、前記補強部材７に、上記の屋根上パネル設置用屋根瓦１を取り付け、前記屋根上パネル設置用屋根瓦１の台座部２のパネル固定部２ａに屋根上パネル５を取り付ける方法が好適である。

上記の図６、図７に示した方法においては、垂木１０や野地板４上にビスや釘８を用いて補強部材７を取り付けてから、この補強部材７に装着具３のビス３ａ等を用いて屋根上パネル設置用屋根瓦１を取り付けている。勿論、屋根上パネル設置用屋根瓦１を予めビスや釘で補強部材に取り付けてから装着具３により該屋根瓦１に屋根上パネル５を取り付けても良い。
補強部材７の下面には排水用凹溝７ａを設けるのが好ましい。これにより重合した屋根瓦の隙間から雨水等が侵入したとしても、野地板（図示していないが、通常、野地板上にはゴムアスルーフィング等の防水シートが敷設される）の上方から流下してきた場合でも、その雨水は補強部材で滞留することなく、排水用凹溝７ａを通り野地板４の斜面に沿って流下し排水される。
なお、図６において、９は屋根上パネル設置用屋根瓦１の裏面と補強部材７との間に充填された補強材で、これにより取付孔２ｃにビス３ａ等を挿通して強く締め付けても該屋根瓦１が割れにくくなり、作業性が高められる。

本発明において、パネル固定部２ａに屋根上パネル５を取り付ける方法については特に限定されず、例えば、取付孔２ｃを貫通させたビス３ａで野地板４又は補強部材７と屋根上パネル５を直接固定してもよいし、取付孔２ｃに屋根上パネル５を固定するための装着具３を取り付け、この装着具３を介して屋根上パネル５を設置してもよい。
図６及び図７で示した例においては、ビス３ａとナット３ｂとコ字状金具３ｃからなる装着具３を用いて屋根上パネル５を設置した例を示している。なお、この例においては、上記したように、ビス３ａは屋根上パネル５を屋根上パネル設置用屋根瓦１に設置すると同時に、該屋根瓦１を固定する役割も果たしている。このような装着具３を用いると、１つの装着具３で上下２枚の屋根上パネル５を同時に設置できるので作業性が良く、且つ構造的に強度も大きい利点がある。装着具３としては、上記のものに限られず、例えば、屋根上パネル５の端部水平部をそれぞれ釘やビスで固定することもできる。

屋根瓦の上に屋根上パネル５を設置する場合、図８又は図９に記載されるように、屋根上パネル５の角が配置される位置の屋根瓦又はその内側の屋根瓦として本発明の屋根上パネル設置用屋根瓦１を葺き、その上に屋根上パネル５を固定することにより、１枚の屋根上パネル５を４個所のパネル固定部２ａで支持するようにすれば、比較的少ない工数で安定的に屋根上パネル５を設置できる。
この場合、上記した通り、屋根上パネル５はその両端からそれぞれ１００〜３００ｍｍの位置で固定するのが好ましいが、屋根上パネル５の大きさや屋根瓦の大きさ（横幅）によっては、図１に記載したような、台座部２が１つしかない屋根上パネルの設置用屋根瓦１を用いて設置すると、例えば屋根上パネル５の右辺側において、屋根上パネル５の右端から１００〜３００ｍｍの範囲内に固定したとしても、左辺側では台座部２の位置がずれて固定位置が前記好ましい範囲から外れる場合がある。
このような場合、図８に示したように、図２に示したような、台座部２が２以上設けられた屋根上パネル設置用屋根瓦１を用い、複数の台座部２のなかから適当な台座部２を選択して台座部２の位置を調整し、屋根上パネル５を設置すればよい。

また、図９に示したように、台座部２が２以上設けられた屋根上パネル設置用屋根瓦１を用いる代わりに、台座部２が１つ設けられた屋根上パネル設置用屋根瓦１と間隔調整用瓦６を用いて、屋根上パネル設置用屋根瓦１の台座部２が屋根上パネル５の端部から適当な位置に配置されるように調整することもできる。
しかし、間隔調整用瓦６を用いると、必要な瓦の種類が増えて作業効率が低下するので、上記図８に示したように、台座部２が２以上設けられた屋根上パネル設置用屋根瓦１を用い、複数の台座部２のなかから適当な台座部２を選択して使用するほうが好ましい。
尚、図７、図８において、屋根瓦は、一般に千鳥状に葦設されることが多いが、図中では簡略化して示されている。

上記したとおり、本発明の屋根上パネル設置用屋根瓦は、縦桟や横桟等の長尺物を使用することなく、直接屋根上パネルを設置できるので施工が極めて容易であるとともに、また、設置した後の構造が簡単で継目が少ないため強度が大きく耐久性に優れ、極めて有用性の高いものである。

１ 屋根上パネル設置用屋根瓦
１ａ 頭部
１ｂ 瓦尻
１ｃ 屋根瓦本体
２ 台座部
２ａ パネル固定部
２ｂ 緩衝材
２ｃ 取付孔
３ 装着具
３ａ ビス
３ｂ ナット
３ｃ コ字状金具
４ 野地板
５ 屋根上パネル
６ 間隔調整用瓦
７ 補強部材
７ａ 排水用凹溝
８ ビス又は釘
９ 充填材
１０ 垂木

Claims (10)

1. 屋根瓦の表面に屋根上パネルを設置するための台座部を突設してなり、
   前記台座部は屋根瓦を野地板上に葦設したときに野地板と略平行になるパネル固定部を有し、
   前記パネル固定部の高さは、屋根瓦の稜線と略同等か又は高いことを特徴とする屋根上パネル設置用屋根瓦。
2. 台座部が屋根瓦の頭部寄りに設けられていることを特徴とする請求項１記載の屋根上パネル設置用屋根瓦。
3. 台座部が横方向に２以上列設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の屋根上パネル設置用屋根瓦。
4. 台座部が２００ｍｍ以下のピッチで列設されていることを特徴とする請求項３記載の屋根上パネル設置用屋根瓦。
5. 台座部に取付孔が設けられ、該取付孔の一部が閉鎖されている未貫通孔であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の屋根上パネル設置用屋根瓦。
6. 台座部のパネル固定部に緩衝材が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の屋根上パネル設置用屋根瓦。
7. 野地板上に補強部材を取り付け、前記補強部材に、請求項１〜６のいずれか１項に記載の屋根上パネル設置用屋根瓦を取り付け、
   前記パネル設置用屋根瓦の台座部のパネル固定部に屋根上パネルを取り付けることを特徴とする屋根上パネルの設置方法。
8. 隣接する屋根上パネル設置用屋根瓦の間に、間隔調整用瓦を介設することを特徴とする請求項７記載の屋根上パネルの設置方法。
9. 補強部材が下面に排水用凹溝を設けたものであることを特徴とする請求項７又は８記載の屋根上パネルの設置方法。
10. 屋根上パネル設置用屋根瓦の裏面と補強部材との間に充填材を充填することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の屋根上パネルの設置方法。

Images