JP2015074968A

JP2015074968A - 太陽電池モジュール取付具の防水シート及び防水構造

Info

Publication number: JP2015074968A
Application number: JP2013214283A
Authority: JP
Inventors: 小栗　和彦; Kazuhiko Oguri; 和彦小栗
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-10-13
Filing date: 2013-10-13
Publication date: 2015-04-20

Abstract

【課題】太陽電池モジュール取付具の防水構造及び施工方法において、屋根からの雨水の浸入を防止しつつ、防水処理の技能を持たない作業者でも太陽電池モジュール取付具を確実に防水出来るようにする
【解決手段】屋根材１上又は屋根下地上に取り付ける太陽電池パネル取付具２０を覆う防水シート３０において、前記取付具２０よりも幅方向及び長さ方向で広く、裏面全面に粘着性防水層３２を有し、前記取付具のボルト部２１又はフランジ部２２の位置に対応したスリット３３を有した太陽電池パネル取付具２０の防水シート３０を用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュール取付具の防水シート及び防水構造に関するものである。

傾斜した屋根（以下、「勾配屋根」と記載する。）に太陽電池モジュールを取り付ける技術やそのための太陽電池モジュール取付具等の製品は、従来から数多く開発されている。特に昨今、クリーンで環境負荷の小さな太陽光発電等の再生可能エネルギーを使用した電力の供給が注目されていることから、上記技術や製品の需要も高まってきている状況である。

勾配屋根に太陽電池モジュールを取り付ける際の防水技術の例として、特許文献１に開示された技術がある。特許文献１の構成は、水下側から水上側に上下多段に葺き重ねられた平板屋根材からなる屋根の複数個所に、太陽電池パネルを平板屋根材に対して固定するための複数の固定金具が各々配置され、前記各々の固定金具が配置される屋根の各個所において、それぞれ、屋根の勾配方向に隣接する少なくとも上下２段以上の平板屋根材のそれぞれの表面露出部を連続して防水カバーにて覆うと共に、防水カバーの上端部に設けた上差込み片を、防水カバーで覆われる最上段の平板屋根材の水上側の上部とこれよりも上段側の平板屋根材の水下側の下部との重なり部分の隙間に差し込み、前記防水カバーの表面側に前記上下２段以上の平板屋根材に跨るようにして１つの固定金具を配置すると共に該１つの固定金具の複数箇所に設けられた固定部のうち水上側に位置する固定部を防水カバーの水上側の上部を介して上段側の平板屋根材にビス固定し、水下側に位置する固定部を防水カバーの水下側の下部を介して下段側の平板屋根材にビス固定するようにして、屋根の各個所に固定金具を各々固定し、各固定金具に対して太陽電池パネルを取り付けた太陽電池パネルの取付構造である（特許文献１を参照）。

特開２００８−２７４６４７号公報

住宅用太陽光発電システム施工品質向上委員会「住宅用太陽光発電システム設計・施工指針補足」平成１９年３月９日

しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、太陽電池モジュールを取り付ける固定金具は、屋根材の上に防水カバーを配置し、防水カバーの上に固定金具を配置して、防水カバーを介して平板屋根材に固定金具をビス固定するという構造のため、防水カバー及び平板屋根材にはビス穴があいてしまう。ビスにゴム製パッキンを設け、ビス穴にシーリングすることで防水するが、長期使用における経時変化でパッキン部材やシーリング部材の劣化や膨張収縮の繰り返しによるパッキン部材やシーリング部材の亀裂や収縮により、雨水が浸入し、雨漏りの原因となる、という問題があった。

非特許文献１には、「金具を取り付ける表面の防水だけでなく、重なり部の毛細管現象による水のぼりにも配慮した防水処理が必要なので、金具の取り付けは屋根施工や防水処理の技能を持つものでなければ施工が出来ない」という施工者の条件が記載されている。このことは、屋根材や屋根仕様における施工現場での様々な条件に対して、適切な防水処理を施すことが出来る技能者でないと雨漏れが発生するリスクが高いと読み替えることが出来る。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュール取付具の防水において、長期間屋根からの雨水の浸入を防止しつつ、防水処理の技能を持たない作業者でも太陽電池モジュール取付具を確実に防水出来る防水シート及び防水構造の提供である。

本発明は、屋根材上又は屋根下地上に取り付ける太陽電池パネル取付具を覆う防水シートにおいて、前記取付具よりも幅方向及び長さ方向で広く、裏面全面に粘着性防水層を有し、前記取付具のボルト部又はフランジ部の位置に対応したスリットを有した太陽電池パネル取付具の防水シートとする。防水シートは、屋根材及び/又は屋根下地材及び/又は太陽電池パネル取付具の厚みにより発生する段差に対し、伸縮性を有し、塑性変形する構成が好ましい。防水シートの表面層は塗装及び/又は防錆処理をした金属薄板を用いる構成が好ましい。また、屋根材上又は屋根下地上に取り付ける太陽電池パネル取付具を防水シートで覆う太陽電池パネル取付具の防水構造において、防水シートは前記取付具よりも幅方向及び長さ方向で広く、裏面全面に粘着性防水層を有し、前記取付具のボルト部又はフランジ部の位置に対応したスリットを有し、前記取付具のボルト部又はフランジ部をスリットより貫通させて表面に露出させる太陽電池パネル取付具の防水構造とする。前記防水構造は、屋根材及び/又は屋根下地材及び/又は太陽電池パネル取付具の厚みにより発生する段差に対し、伸縮して段差部を隙間なく覆い、塑性変形により形状を保持する太陽電池パネル取付具の防水構造が好ましい。前記防水構造は、防水シート３０のスリット３３から貫通させたボルト部２１又はフランジ部２２と防水シート３０にスリット３３の寸法と略同じかやや大きい寸法の防水シート３０を増し貼りする太陽電池パネル取付具の防水構造が好ましい。

本発明によれば、太陽電池モジュール取付具の防水において、上記構成の防水シート又は防水構造を採用することで、長期間屋根からの雨水の浸入を防止しつつ、防水処理の技能を持たない作業者でも太陽電池モジュール取付具を確実に防水出来るようにすることが可能となる。

屋根材と太陽電池モジュール取付具に防水シートを取り付けた斜視図である。（実施例１）屋根材と太陽電池モジュール取付具に防水シートを取り付けた図１のＡ−Ａ断面図である。（実施例１）屋根材と太陽電池モジュール取付具に防水シートを取り付ける手順を示した説明図である。（実施例１）屋根材と太陽電池モジュール取付具に防水シートを取り付ける手順を示した説明図である。（実施例２）屋根材と太陽電池モジュール取付具に防水シートを取り付けた斜視図である。（実施例２）屋根材と太陽電池モジュール取付具に複数の防水シートを取り付ける手順を示した説明図である。（実施例３）屋根材と太陽電池モジュール取付具に複数の防水シートを取り付けた斜視図である。（実施例３）屋根材と太陽電池モジュール取付具に防水シートを取り付ける手順を示した説明図である。（実施例４）屋根材と太陽電池モジュール取付具に防水シートを取り付けた斜視図である。（実施例４）屋根材と太陽電池モジュール取付具に複数の防水シートを取り付けた斜視図である。（実施例５）屋根材と太陽電池モジュール取付具に防水シートを取り付けた断面図である。（実施例６）従来技術における屋根材と太陽電池モジュール取付具の防水方法を示した説明図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面においては、同一の符号が付された構成要素は、実質的に同一の構造または機能を有するものとする。

図１は、屋根材１に太陽電池モジュール取付具２０を取り付け、屋根材１と前記取付具２０に防水シート３０を取り付けた実施例１の斜視図である。実施例１の屋根材１は、日本工業規格JIS A 5423に規定されている住宅屋根用化粧スレートである。太陽電池モジュール取付具２０は、金属製のプレートに直径12〜16mm程度のボルト部２１が溶接されている。このボルト部２１を有した太陽電池モジュール取付具２０を用いた太陽電池モジュール取付工法は、一般的にアンカー方式又はアンカー工法と呼ばれる。

防水シート３０は、屋根材１に取り付けた太陽電池モジュール取付具２０を覆うように屋根材１及び太陽電池モジュール取付具２０に粘着固定する。防水シート３０の裏面全面に設ける粘着性防水層３２は、耐久性と止水性を兼ね合わせたブチルゴムなどのゴム系粘着材料が好ましい。また、粘着防水層３２の中に不織布や紙などの基材を含まないタイプのゴム系粘着材は、変形の際に伸びやすく縮みが少ないため好ましい。

防水シート３０は、太陽電池モジュール取付具２０のサイズよりも幅方向及び長さ方向で広く、前記取付具２０の表面をカバーし、前記取付具２０よりも幅広な部分で屋根材１と前記取付具２０が接する箇所からの水の浸入を防水シート３０の接着面で防水することが出来る。

防水シート３０は、前記取付具のボルト部２１の位置に対応したスリット３３を設けている。このスリット３３は、製品としてあらかじめ設けておくことが好ましいが、施工前に作業者がカッターナイフなどで切込みを入れても良い。ボルト部２１に対応したスリット３３は十文字もしくは＊字状に設け、スリット部を表面側に広げてボルト部２１をスリット２３より貫通させて表面に露出させる。ボルト部２１を出した後は、防水シート３０を前記取付具２０及び屋根材１にしっかりと隙間なく粘着させる。その際に、取付具の２０の厚みにより発生する段差や屋根材１の厚みにより発生する段差に対し、防水シートを伸ばし、段差形状に合わせた形状に変形させることで隙間なく粘着させることが出来る。

防水シート３０の表面層３１は、塗装及び/又は防錆処理をした金属薄板とすることで、紫外線劣化及び熱劣化及び錆びの発生を防止し、耐久性を高め、前記段差形状に合わせて変形することが出来る。金属薄板の変形なのでその変形は塑性変形となり、長期使用時における粘着層３２の剥がれ防止効果を発揮する。金属薄板は、材料の加工性や軽量性、防錆性が優れたアルミ箔を用いることが好ましい。塗装はアクリル塗装、ウレタン塗装、フッ素塗装など耐候性を考慮した塗装が好ましい。

図２は、実施例１における屋根材１と太陽電池モジュール取付具２０に防水シート３０を取り付けた図１のＡ−Ａ断面図である。前記取付具２０は、防錆性の優れたメッキ鋼板やステンレス鋼板などが好ましく、厚みは1.0〜5.0mm程度が好ましい。前記取付具２０はビス２３により、ルーフィングと呼ばれる下葺き材４を貫通し、野地板２及び/又は垂木３に固定する。屋根材１の厚みは5〜6mmであり、屋根材１の厚みによる段差と前記取付具２０の厚みによる段差に合わせて防水シート３０を隙間なく密着させて貼る。ビス２３により下葺き材４を貫通することで下葺き材４の止水性は損なわれるが、ビス穴まわりや前記取付具２０まわりからの水の浸入を防水シート３０で防水することで損なわれた下葺き材４の止水性をカバーすることが出来る。

図３は、実施例１における屋根材１と太陽電池モジュール取付具２０に防水シート３０を取り付ける施工手順を示した説明図である。防水シート３０に設けたスリット３３の中心点と前記取付具２０に設けたボルト部２１の中心点を合わせ粘着させる位置決めをし、スリット３３よりボルト部２１を貫通させて表面に露出させる。スリット３３で適正な位置に防水シート３０を貼ることが出来るため、施工によるばらつきを防止し、防水幅を確実に確保することが出来る。

図４は、実施例２における屋根材１と太陽電池モジュール取付具２０に防水シート３０を取り付ける施工手順を示した説明図である。屋根材１は実施例１と同様である。前記取付具２０は、鋼板をプレス加工により穴あけ及び成形して作られる。前記取付具２０には屋根材１と接する面の４辺からフランジ２２を４面立ち上げ、その中の桁方向に向き合う２面のフランジ部には長穴を設けて太陽電池モジュールを固定するための架台を固定する構造となっている。このフランジ２２を有した太陽電池モジュール取付具２０を用いた太陽電池モジュール取付工法は、一般的に金具方式又は金具工法と呼ばれる。

防水シート２０に設けたスリット３３以外は実施例１と同じ構成であり、同様の効果を発揮する。前記取付具２０に設けたフランジ２２の厚み、幅、位置に合わせて、防水シート３０にスリット３３を設ける。フランジ２２の位置とスリット３３の位置を合わせ粘着させる位置決めをし、スリット３３よりフランジ２２を貫通させて表面に露出させる。実施例１と同様にスリット３３で適正な位置に防水シート３０を貼ることが出来るため、施工によるばらつきを防止し、防水幅を確実に確保することが出来る。

図５は、実施例２における屋根材１と太陽電池モジュール取付具２０に防水シート３０を取り付けた斜視図である。

図６は、実施例３における屋根材１と太陽電池モジュール取付具２０に複数の防水シート３０を取り付ける施工手順を示した説明図である。屋根材１、取付具２０及びスリット３３を有する防水シート３０は実施例２と同様であり、同様の効果を発揮する。実施例３では、防水シート３０のスリット３３から貫通させたフランジ部２２の箇所からの防水性をさらに高めるために、スリット３３の寸法と略同じかやや大きい寸法の防水シート３０をフランジ部２２とスリット３３を有する防水シート３０に増し貼りする。防水シート３０を増し貼りすることでフランジ部２２とスリット３３の隙間が無くなるので、さらに防水性を高めることが出来る。

図７は、実施例３における屋根材１と太陽電池モジュール取付具２０に防水シート３０を取り付け、その後に防水シート３０を増し貼りした斜視図である。

図８は、実施例４における屋根材１と太陽電池モジュール取付具２０に防水シート３０を取り付ける施工手順を示した説明図である。屋根材１は実施例１と同様である。前記取付具２０は、鋼板をプレス加工により穴あけ及び成形して作られる。前記取付具２０は屋根材１と接する面の４辺のうち、桁方向に向き合う２面からフランジ部２２を立ち上げる。フランジ部２２は、フランジ２２の立ち上げ部の上部を屋根材１と接する面と略平行に内側へ曲げ、さらに内側へ折り曲げることで立下り部を設け、立ち上げ上部がコの字状になっている。このフランジ２２を有した太陽電池モジュール取付具２０を用いた太陽電池モジュール取付工法は、実施例２及び又は実施例３と同様に一般的に金具方式又は金具工法と呼ばれる。

防水シート２０に設けたスリット３３以外は実施１〜３と同じ構成であり、同様の効果を発揮する。前記取付具２０に設けたフランジ２２の厚み、幅、位置に合わせて、防水シート３０にスリット３３を設ける。フランジ２２の位置とスリット３３の位置を合わせ粘着させる位置決めをし、スリット３３よりフランジ２２を貫通させて表面に露出させる。

図９は、実施例４における屋根材１と太陽電池モジュール取付具２０に防水シート３０を取り付けた斜視図である。

図１０は、実施例５における屋根材１と太陽電池モジュール取付具２０に複数の防水シート３０を取り付けた斜視図である。屋根材１、取付具２０及びスリット３３を有する防水シート３０は実施例４と同様であり、同様の効果を発揮する。実施例５では、防水シート３０のスリット３３から貫通させたフランジ部２２の箇所からの防水性をさらに高めるために、スリット３３の寸法と略同じかやや大きい寸法の防水シート３０をフランジ部２２とスリット３３を有する防水シート３０に増し貼りする。防水シート３０を増し貼りすることでフランジ部２２とスリット３３の隙間が無くなるので、さらに防水性を高めることが出来る。

図１２は、野地板２の上に下葺き材４を施工し、下葺き材４の上に太陽電池モジュール取付具２０を取り付け、前記取付具２０と下葺き材４に防水シート３０を取り付けた断面図である。実施例６の屋根材１は、日本工業規格JIS A 5208に規定されている粘土瓦のJ形である。太陽電池モジュール取付具２０は、金属製のプレートに直径12〜16mm程度のボルト部２１が溶接されている。このボルト部２１を有した太陽電池モジュール取付具２０を用いた太陽電池モジュール取付工法は、一般的にアンカー方式又はアンカー工法と呼ばれる。

実施例１と同様に防水シート３０を施工する。屋根材１にボルト部２１が貫通する穴をあけ、ボルト部２１を屋根材１の上面に露出させる。

図１２は、従来技術における屋根材１と太陽電池モジュール取付具２０の防水方法を示した説明図である。前記取付具２０をビス２３で固定した後、ビス穴まわりや前記取付具２０と屋根材１が接する箇所をシーリング材によりシーリング６することで防水する。このシーリング６は、長期使用における経時変化でシーリング材の劣化や膨張収縮の繰り返しにより、亀裂や収縮により、雨水が浸入し、雨漏りの原因となる、という問題がある。また、前記取付具２０の防水だけでなく、屋根材１の重なり部の毛細管現象による水のぼりにも配慮した防水処理が必要なので、屋根施工や防水処理の技能を持つものでなければ施工が出来ないという問題があった。

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述した形態に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で当業者が想到し得る他の形態または各種の変更例についても本発明の技術的範囲に属するものと理解される。

例えば、屋根材は住宅屋根用化粧スレートや粘土瓦に限らず、天然スレート屋根やアスファルトシングルや金属屋根材など、他の屋根材についても本発明の技術的範囲は適用できる。

１屋根材
２野地板
３垂木
４下葺き材
６シーリング
２０太陽電池モジュール取付具
２１ボルト部
２２フランジ部
２３ビス
３０防水シート
３１表面層
３２粘着防水層
３３スリット

Claims

屋根材１上又は屋根下地上に取り付ける太陽電池パネル取付具２０を覆う防水シート３０において、前記取付具２０よりも幅方向及び長さ方向で広く、裏面全面に粘着性防水層３２を有し、前記取付具のボルト部２１又はフランジ部２２の位置に対応したスリット３３を有した事を特徴とする太陽電池パネル取付具の防水シート
屋根材１及び/又は屋根下地材及び/又は太陽電池パネル取付具２０の厚みにより発生する段差に対し、伸縮性を有し、塑性変形する事を特徴とする請求項１記載の太陽電池パネル取付具の防水シート
表面層３１は塗装及び/又は防錆処理をした金属薄板を用いることを特徴とした請求項２記載の太陽電池パネル取付具の防水シート
屋根材１上又は屋根下地上に取り付ける太陽電池パネル取付具２０を防水シート３０で覆う太陽電池パネル取付具の防水構造において、防水シート３０は前記取付具２０よりも幅方向及び長さ方向で広く、裏面全面に粘着性防水層３２を有し、前記取付具のボルト部２１又はフランジ部２２の位置に対応したスリット３３を有し、前記取付具２０のボルト部２１又はフランジ部２２をスリット３３より貫通させて表面に露出させる事を特徴とする太陽電池パネル取付具の防水構造
屋根材１及び/又は屋根下地材及び/又は太陽電池パネル取付具２０の厚みにより発生する段差に対し、伸縮して段差部を隙間なく覆い、塑性変形により形状を保持する事を特徴とする請求項４記載の太陽電池パネル取付具の防水構造
防水シート３０のスリット３３から貫通させたボルト部２１又はフランジ部２２と防水シート３０にスリット３３の寸法と略同じかやや大きい寸法の防水シート３０を増し貼りする事を特徴とする請求項４記載の太陽電池パネル取付具の防水構造