JP3838226B2 - 屋根機能パネル用ベース板の取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池パネル等の屋根機能パネルのベース板を屋根瓦に取り付ける構造に関するものである。

従来、太陽電池パネル８を屋根面の上に設置する例として、例えば、図１６に示すものがある。金属の平板状のベース板１’の四隅に図１６（ａ）に示す取り付け孔２を穿孔し、この取り付け孔２に取り付け金具３をビスにて図１６（ｂ）に示すように取着する。次いでこのベース板１’を屋根面の上に載せ、ベース板１’に設けたスリット状の固定孔からビス、釘等の固着具４を屋根下地まで打入して固定する。この際、屋根面上に複数枚のベース板１’が並べて敷設されるが、屋根面の軒棟方向に隣り合うベース板１’は重ね合わせで止水され、左右に隣り合うベース板１’間はジョイナー或いは捨て板金等を用いて止水される。固着具４を打入した部分はカバー材５で覆われる。ベース板１’の棟側の端部とこれよりも棟側の屋根瓦６との間は、水切り板７で止水される。このようにベース板１’を屋根面に取り付けた状態で各ベース板１’の上にはそれぞれ太陽電池パネル８が配置され、ベース板１’にそれぞれ太陽電池パネル８が取り付けられる。

ところがこの従来例では、平板状のベース板１’を用いるため、隣り合うベース板１’同士の位置決めに手間がかかり、屋根面上の適切な位置にベース板１’を取り付けることが困難であり、施工性が悪いという問題がある。

他の従来例として、太陽電池パネルを屋根面に設置する際に、矩形状の枠組したフレーム部材を屋根面から浮かせて設置し、このフレーム部材に太陽電池パネルを嵌め込んで装着する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところがこの特許文献１に見られる従来例では、フレーム部材が屋根面から浮いた状態で取り付けられるため、フレーム部材に剛性を要し、またフレーム部材の重量が重くなるという問題があり、さらにフレーム部材の取り付け孔から雨水が屋根下地まで浸入し、屋根下地を腐らせるという問題もある。
特開平１１−１３１７３４号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、屋根瓦上に並べて敷設される複数のベース板の位置決めを容易且つ正確に行なうことができ、屋根瓦上の適切な位置にベース板を介して屋根機能パネルを簡単且つ強固に取り付けることができ、施工性及び防水性に優れ、さらに、意匠性に優れた屋根機能パネル用ベース板の取付構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために請求項１の発明は、太陽電池パネル８、太陽熱集熱パネル、緑化パネル等の屋根機能パネル８Ａのベース板１を屋根瓦６の上に載設し、ベース板１の上面に固定バー９を載置して、ビス、釘等の固着具４を固定バー９からベース板１、屋根瓦６を介して屋根下地１０まで打設してベース板１を固定する屋根機能パネル用ベース板の取付構造において、上記ベース板１の軒側端部１ａと棟側端部１ｂとに屋根機能パネル８Ａの周縁を支持する支持フレーム１１をそれぞれ取り付けると共に、軒側Ａ１のベース板１の棟側端部１ｂの上面に棟側Ａ２のベース板１の軒側端部１ａの下面を重ねた状態で、軒側Ａ１のベース板１の支持フレーム１１に設けた当接部１２とこれに対向する棟側Ａ２のベース板１の支持フレーム１１に設けた当接部１３とが互いに当接していることを特徴としている。このように構成することで、屋根瓦６上の軒棟方向Ａに複数のベース板１を並べて敷設する際に対向するベース板１の支持フレーム１１の当接部１２，１３同士を互いに当接させるだけで、軒棟方向Ａに隣り合うベース板１同士の位置決めを容易に且つ正確に行なうことができるようになり、これにより、屋根瓦６上の適切な位置にベース板１を介して屋根機能パネル８Ａを簡単且つ強固に取り付けることができる。

また、請求項２の発明は、上記対向する軒側のベース板１の支持フレーム１１と棟側Ａ２のベース板１の支持フレーム１１のいずれか一方に嵌合凹部１４、いずれか他方に嵌合凸部１５がそれぞれ設けられ、嵌合凹部１４と嵌合凸部１５との嵌合によりベース板１の浮き上がりを防止していることを特徴とするのが好ましく、この場合、支持フレーム１１を利用して軒棟方向Ａに隣り合うベース板１の浮き上がりを防止できるようになり、結果、施工性及び意匠性の高い屋根機能パネル８Ａの葺き構造が得られる。

また請求項３の発明は、上記固定バー９は、ベース板１における軒棟方向Ａの中間位置よりも軒側Ａ１或いは棟側Ａ２に寄せて取り付けられることを特徴とするのが好ましく、この場合、軒棟方向Ａに複数のベース板１が並べて敷設される場合にあっては、軒側Ａ１のベース板１の棟側端部１ｂをこれと隣り合う棟側Ａ２のベース板１の軒側端部１ａによって上から押さえて固定できるので、軒側Ａ１のベース板１の軒側Ａ１に寄せた位置に固定バー９を取り付けるだけで、固定バー９の数を減らしながらベース板１の固定力を高めることができる。

また請求項４の発明は、上記屋根瓦６と屋根下地１０間にコーキング剤１６が充填される空間部１７が存在していると共に、該空間部１７と対向するベース板１の上面位置に上記固定バー９の取り付け位置を表わす目印１８を設けることを特徴とするのが好ましく、この場合、空間部１７によって屋根瓦６と屋根下地１０間にコーキング剤１６を充填することができ、またベース板１上の目印１８に沿わせて固定バー９を載置してビス等の固着具４を打入することで、固定バー９の取り付け位置をわかり易くでき、職人による施工ミスが減少し、施工のバラツキが減少する。しかも、空間部１７のコーキング剤１６を狙って固着具４を打入することで、コーキング剤１６により固着具４回りの空間部１７が封止されて、屋根の防水性を一層確保できる。

また請求項５の発明は、上記ベース板１は、軒棟方向Ａと直交する左右方向Ｂに山部１９と谷部２０とを交互に設けた波板状に形成されていると共に、ベース板１の棟側端部１ｂを左右方向Ｂの略全長に亘って平板状に形成したことを特徴とするのが好ましく、この場合、ベース板１を波板状に形成することで、板厚を厚くすることなく剛性を上げることができ、コスト削減及び重量軽減を図ることができ施工性を向上させることができるものであり、また、ベース板１の棟側端部１ｂを平板状に形成することで、仮に軒側端部１ａの下面から雨水が逆流しても、平板状の棟側端部１ｂにおいて水が阻止され、それ以上の逆流を防止でき、ベース板１とこれよりも棟側Ａ２に位置する屋根瓦６との間の防水性能を高めることができる。

本発明は、屋根瓦上の軒棟方向に複数のベース板を並べて敷設する際に軒棟方向に隣り合うベース板の支持フレームの当接部同士を互いに当接させるだけで、軒棟方向に隣り合うベース板同士の位置決めを容易に且つ正確に行なうことができる結果、屋根瓦上の適切な位置にベース板を介して屋根機能パネルを簡単且つ精度良く取り付けることができ、施工性の大幅な向上を図ることができる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

本実施形態の屋根機能パネル用のベース板１は、既築スレート瓦等の屋根瓦６の上に軒棟方向Ａ及びこれと直交する左右方向Ｂに並べて載設されるものであり、各ベース板１は、図２（ａ）に示すように、左右方向Ｂに山部１９と谷部２０とを交互に設けた波板状に形成されている。ここで、軒棟方向Ａに隣り合うベース板１間はベース板１の端部の上下の重ね合わせにより止水され、左右に隣り合うベース板１間は、図２（ｂ）に示すように、一方のベース板１の側端部の山部１９と他方のベース板１の側端部の谷部２０とを嵌合させることで止水されている。またベース板１を波板状に形成することで、左右方向Ｂへの位置決めが容易になると共に、軒側Ａ１への排水も容易になり、さらに加えて、ベース板１の板厚を厚くすることなく剛性を上げることができ、コストを削減しながら必要な強度が得られると共に、ベース板１の重量を軽減できて施工性が向上するという利点もある。また本例では、ベース板１の棟側端部１ｂは左右方向Ｂの略全長に亘って平板状に形成されており、これにより軒側端部１ａの下面から雨水が逆流しても、平板状の棟側端部１ｂにおいて水が阻止され、それ以上の逆流を防いで、ベース板１とこれよりも棟側に位置する屋根瓦６との隙間に雨水が浸入するのを防止できる構造となっている。

上記ベース板１の山部１９上には屋根瓦６に対して固定するための固定バー９が載置される。この固定バー９は、ベース板１の左右方向Ｂに沿って複数の山部１９に跨るような長手形状の底板部９ａと、底板部９ａの上下両端からそれぞれ上方に突設される一対の角筒形状の補強部９ｂとが一体に構成されている。本例の固定バー９は、図４に示すように、ベース板１における軒棟方向Ａの中間位置よりも軒側Ａ１に寄せて取り付けられている。その理由は、軒棟方向Ａに２枚のベース板１が並べて敷設される場合にあっては、軒側Ａ１のベース板１の棟側端部１ｂを棟側Ａ２のベース板１の軒側端部１ａによって上から押さえて固定できるので、軒側Ａ１のベース板１の軒側Ａ１に寄った位置に固定バー９を取り付けるだけで、固定バー９の数を減らしながら屋根瓦６に対するベース板１全体の固定力を高めることができる構造となっている。

上記屋根瓦６と屋根下地１０間には、図６に示すように、コーキング剤１６が充填される空間部１７が存在していると共に、該空間部１７と対向するベース板１の上面位置に、固定バー９の取り付け位置を表わす目印１８が設けられている。本例では、図５に示すように、目印１８としてけがき線が描かれている。ここで、固定バー９の固着具４（以下「ビス４」と称する）はベース板１から屋根瓦６を貫通して屋根下地１０（野地板）に打設されるが、このとき、固定バー９の取り付け位置、つまり、ビス４の打入位置は、屋根瓦６が２枚重ねの箇所を狙う必要がある。その理由は、屋根瓦６と屋根下地１０との間に空間部１７が存在していない箇所にはコーキング剤１６を充填することができず、ビス４を打設したときにコーキング剤１６による防水効果が期待できなくなる。そこで本例では、上記空間部１７と対向するベース板１の上面位置に固定バー９を取り付けるようにしている。このとき、ベース板１を屋根瓦６の面に対してピッチ合わせして設置した場合、固定バー９の取り付け位置の確認ができるようにするため、予めベース板１上面に目印１８をつけておき、この目印１８に沿わせて固定バー９を載置して取り付けることで、ビス４を屋根瓦６と屋根下地１０間の空間部１７に充填されているコーキング剤１６を狙って打入することができる。このときコーキング剤１６はビス４回りの空間部１７を封止してベース板１の固定バー９の部分から雨水が屋根下地１０や小屋裏に雨水が浸入して腐食したりすることがなく、高度な防水構造を確保できるようになる。またベース板１上に設けられる目印１８は固定バー９の取り付け位置をわかり易くして、施工性を向上させる働きをする。なお本例では、最も棟側Ａ２に位置するベース板１には図９に示すように、中間位置よりも軒側Ａ１寄りと棟側Ａ２寄りの両方に固定バー９が取り付けられるため、軒側Ａ１寄りだけでなく棟側Ａ２寄りにも目印１８’（図５（ａ））を設けるようにしている。

上記ベース板１の軒側端部１ａ及び棟側端部１ｂには、図２に示すように、金属製の支持フレーム１１がそれぞれ取り付けられており、この支持フレーム１１によって太陽電池パネル８の周縁が支持されるようになっている。本例では支持フレーム１１がベース板１の左右方向Ｂに間隔をあけて複数本（本例では３本）取り付けられている。各支持フレーム１１の長さは、図４に示すように、軒側Ａ１のベース板１に対して棟側Ａ２のベース板１を左右方向Ｂにずらせて配置する場合においても、少なくとも１箇所の支持フレーム１１同士が必ず当接し合うような長手形状をしている。ここで、各支持フレーム１１には、図１、図３に示すように、互いに当接する当接部１２，１３が設けられており、軒側Ａ１（下段）のベース板１の棟側端部１ｂの上面に棟側Ａ２（上段）のベース板１の軒側端部１ａの下面を重ねた状態で、軒側Ａ１のベース板１の支持フレーム１１に設けた当接部１２とこれと対向する棟側Ａ２のベース板１の支持フレーム１１に設けた当接部１３とが互いに当接することで、両ベース板１が位置決めされるようになっている。図３に示す例では、軒棟方向Ａに対向する２つの支持フレーム１１において、軒側Ａ１に位置する支持フレーム１１には、上下の嵌合凹部１４と中央の当接部１２とが形成されており、一方、軒側Ａ１に位置する支持フレーム１１の対向面には、上下の嵌合凸部１５と中央の当接部１３とが形成されている。当接部１２，１３の互いの当接によって両ベース板１が位置決めされるようになっており、さらに嵌合凹部１４と嵌合凸部１５との嵌合によって、両ベース板１の浮き上がりを防止できるようになっている。さらに、上記支持フレーム１１の当接部１２（１３）等が設けられている面とは反対側の面には、太陽電池パネル８の前縁或いは後端が挿入される挿入凹所２２が設けられている。

しかして、屋根瓦６の上に太陽電池パネル８を葺設するにあたっては、先ず、複数のベース板１を屋根瓦６上に並べて敷設する。このとき、最も軒側Ａ１のベース板１を屋根瓦６の軒先側の端部に合わせて載置し、このベース板１の棟側端部１ｂの上面にこれと隣り合う棟側Ａ２のベース板１の軒側端部１ａを上から重ねるようにして設置する。このとき図３に示すように、軒側Ａ１のベース板１の棟側端部１ｂに取り付けた支持フレーム１１の当接部１２を棟側Ａ２のベース板１の軒側端部１ａに取り付けた支持フレーム１１の当接部１３に当接させることにより、軒棟方向Ａに隣り合うベース板１同士を位置決めできると同時に、嵌合凹部１４と嵌合凸部１５との嵌合によって、両ベース板１の浮き上がりを防止できるようになる。またこのとき、長手形状の支持フレーム１１がベース板１の左右方向Ｂに間隔をあけて３本取り付けられているため、図４に示すように、軒側Ａ１のベース板１に対して棟側Ａ２のベース板１を左右方向Ｂにずらせて配置する場合でも、少なくとも２つの支持フレーム１１同士が対向し合うようになる。

その後、固定バー９の長手方向をベース板１の左右方向Ｂに向け且つ固定バー９をベース板１の複数の山部１９に跨いだ状態で、ベース板１の上面に設けた目印１８に合わせて固定バー９を載置する。このとき固定バー９の裏面（接着面）の離型紙を剥がして、図５に示すベース板１の目印１８に合わせて仮接着する。そして先ず、図６に示すように、ドリルによって固定バー９の底板部９ａからベース板１、屋根瓦６まで先穴をあけ、この穴に図７に示すように、コーキング剤１６を流し込むことにより、屋根瓦６の上下両側の空間部１７にそれぞれコーキング剤１６を充填し、その後、図８に示すように、ビス４を屋根下地１０まで打入することで、ベース板１を固定する。ここで、ベース板１の棟側Ａ２（上段）に別のベース板１が存在しない場合においては図９に示すように、当該ベース板１の軒側Ａ１及び棟側Ａ２の両方にそれぞれ固定バー９を取り付ける。さらに当該ベース板１の棟側端部１ｂとこれよりも棟側Ａ２の屋根瓦６との間は、図１０に示すように、防水テープ２３にて防水され、さらにこの防水テープ２３の上にガルバリウム鋼板等からなる差込み板金２４の下半部を被せると共に、差込み板金２４の上半部をこれよりも棟側の屋根瓦６の下面に差込む。これにより、差込み板金２４で水切りされ、ベース板１の棟側端部１ｂとこれよりも棟側の屋根瓦６との隙間からの雨水が浸入するのを防止できる。

その後、図１２〜図１４に示すように、上記支持フレーム１１に対して太陽電池パネル８を取り付ける。ここにおいて、図１２に示すように、軒側Ａ１のベース板１と棟側Ａ２のベース板１との突き合わせ部分にて対向する２つの支持フレーム１１において、軒側Ａ１の支持フレーム１１の挿入凹所２２内には引掛け部２５が突設されており、太陽電池パネル８の後端を挿入凹所２２に挿入した状態で、コ字状のクリップ金具２１を横方向から挿入凹所２２に嵌め込んで、クリップ金具２１の下片２１ａを引掛け部２５の下面に引っ掛け、クリップ金具２１の上片２１ｂを太陽電池パネル８の後端の上面に引っ掛ける。一方、棟側Ａ２の支持フレーム１１の挿入凹所２２内に他の太陽電池パネル８の前端を挿入する。その後、上方から中央カバー２６を被せると、中央カバー２６の下面中央に設けた位置決めリブ２９が軒側Ａ１の支持フレーム１１の上側の嵌合凸部１５の内側に挿入されて中央カバー２６を位置決めでき、この状態で複数のネジ３０を中央カバー２６から各支持フレーム１１の上端にそれぞれ締め込むことで、対向する支持フレーム１１同士を固定できる。一方、図１３に示すように、最も棟側Ａ２のベース板１の棟側端部１ｂに位置する支持フレーム１１の挿入凹所２２には、太陽電池パネル８の後端を挿入した後、上記と同様にしてクリップ金具２１を取り付け、その後、上方から棟側カバー２７を被せると、棟側カバー２７の下面に設けた位置決めリブ３１が支持フレーム１１の後端に当たることで棟側カバー２７を位置決めでき、この状態でネジ３２にて棟側カバー２７を支持フレーム１１の上端に固定する。他方、図１４に示すように、最も軒側Ａ１のベース板１の軒側端部１ａに位置する支持フレーム１１の挿入凹所２２には、太陽電池パネル８の前端を挿入した後、上方から軒側カバー２８を被せると、軒側カバー２８の下面に設けた位置決めリブ３３が支持フレーム１１の上側の嵌合凸部１５の内側に挿入されて軒側カバー２８を位置決めでき、この状態でネジ３４にて軒側カバー２８を支持フレーム１１の上端に固定する。

この結果、既存スレート瓦の適切な位置へのベース板１の固定力が強く、簡単且つ強固に取り付けることができ、施工性及び意匠性に優れた状態で太陽電池パネル８を施工することができる。

なお、前記実施形態では、屋根機能パネル８Ａとして太陽電池パネル８を例示したが、太陽熱集熱パネルでもよく、或いは、太陽電池パネル８の代わりに植物を植えた緑化パネルを太陽電池パネル８と同様にベース板１の上に取り付けたものでもよい。

本発明の一実施形態のベース板に取り付けられた支持フレームの当接状態を説明する斜視図である。 （ａ）は同上のベース板の斜視図、（ｂ）は（ａ）のイ部において左右方向に隣り合うベース板の端部間の連結状態を説明する拡大断面図である。 （ａ）は支持フレーム同士を当接させる前の状態の側面図、（ｂ）は支持フレーム同士を当接させた状態の側面図である。 同上のベース板を左右方向及び軒棟方向に並べて敷設した状態の斜視図である。 （ａ）は同上のベース板に固定バーを載置した状態の平面図、（ｂ）は固定バーの目印を説明する拡大図である。 同上の固定バーからベース板、屋根瓦に至るまで先穴をあけた状態の説明図である。 同上の先穴にコーキング剤を流し込んだ状態の説明図である。 同上のコーキング剤に沿って屋根下地までビスを打入した状態の説明図である。 同上のベース板に固定バーを取り付けた状態の平面図である。 同上のベース板の棟側端部とこれよりも棟側の屋根瓦との間を防水テープにて防水し、さらに水切り用の差込み板金を差し込んだ状態を説明する平面図である。 同上の太陽電池パネルをベース板に取り付けた状態の一部破断斜視図である。 同上の中央カバー付近の側面図である。 同上の棟側カバー付近の側面図である。 同上の軒側カバー付近の側面図である。 （ａ）〜（ｄ）は同上のクリップ金具の正面図、側面図、平面図、下面図である。 （ａ）〜（ｅ）は従来例の説明図である。

符号の説明

１ ベース板
１ａ 軒側端部
１ｂ 棟側端部
４ 固着具
６ 屋根瓦
８Ａ 屋根機能パネル
８ 太陽電池パネル
９ 固定バー
１０ 屋根下地
１１ 支持フレーム
１２，１３ 当接部
１４ 嵌合凹部
１５ 嵌合凸部
１６ コーキング剤
１７ 空間部
１８ 目印
１９ 山部
２０ 谷部
Ａ 軒棟方向
Ａ１ 軒側
Ａ２ 棟側
Ｂ 左右方向

Claims (5)

1. 太陽電池パネル、太陽熱集熱パネル、緑化パネル等の屋根機能パネルのベース板を屋根瓦の上に載設し、ベース板の上面に固定バーを載置して、ビス、釘等の固着具を固定バーからベース板、屋根瓦を介して屋根下地まで打設してベース板を固定する屋根機能パネル用ベース板の取付構造において、上記ベース板の軒側端部と棟側端部とに屋根機能パネルの周縁を支持する支持フレームをそれぞれ取り付けると共に、軒側のベース板の棟側端部の上面に棟側のベース板の軒側端部の下面を重ねた状態で、軒側のベース板の支持フレームに設けた当接部とこれに対向する棟側のベース板の支持フレームに設けた当接部とが互いに当接していることを特徴とする屋根機能パネル用ベース板の取付構造。
2. 上記対向する軒側のベース板の支持フレームと棟側のベース板の支持フレームのいずれか一方に嵌合凹部、いずれか他方に嵌合凸部がそれぞれ設けられ、嵌合凹部と嵌合凸部との嵌合によりベース板の浮き上がりを防止していることを特徴とする請求項１記載の屋根機能パネル用ベース板の取付構造。
3. 上記固定バーは、ベース板における軒棟方向の中間位置よりも軒側或いは棟側に寄せて取り付けられることを特徴とする請求項１記載の屋根機能パネル用ベース板の取付構造。
4. 上記屋根瓦と屋根下地間にコーキング剤が充填される空間部が存在していると共に、該空間部と対向するベース板の上面位置に上記固定バーの取り付け位置を表わす目印を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項３記載の屋根機能パネル用ベース板の取付構造。
5. 上記ベース板は、軒棟方向と直交する左右方向に山部と谷部とを交互に設けた波板状に形成されていると共に、ベース板の棟側端部を左右方向の略全長に亘って平板状に形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の屋根機能パネル用ベース板の取付構造。

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