JP4971937B2

JP4971937B2 - 構造物支持装置、およびその設置方法

Info

Publication number: JP4971937B2
Application number: JP2007266077A
Authority: JP
Inventors: 剛黒澤; 眞一古川
Original assignee: 株式会社黒澤商店
Priority date: 2007-10-12
Filing date: 2007-10-12
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2027-10-12
Also published as: JP2009091862A

Description

本発明は、瓦屋根の上に設置する構造物を支持するための構造物支持装置、およびその設置方法に関する。

太陽電池モジュールなどの構造物を瓦屋根の上に設置する方法として、瓦の下の屋根本体（垂木や野路板など）に固定具を取り付け、瓦に支持具が貫通する穴を開け、瓦の上部に露出している支持部によって構造物を支持する方法がある（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。また、他の方法としては、支持部が固定された瓦（支持瓦）を用いる方法もある（特許文献４）。
特開２００６−３２２２３３号公報特開２００６−５２５２９号公報特開２００５−１３３３８２号公報特開２０００−３４５６６０号公報

従来の瓦に穴を開ける方法は、瓦に開ける穴を小さくし、穴と支持具との隙間を防水処理している。しかし、小さい穴を開けるにはドリルなどの工具を用いる必要があるが、この加工はひび割れをおこさないように細心の注意が必要である。また、穴の位置は、雨水の通り道となる部分（瓦の低い部分）であるにもかかわらず、部分的にシーリング材などで防水処理をするだけなので、雨漏りしやすいという問題点もある。

一方、支持瓦を用いる方法は、一般の瓦１枚を支持瓦に取り替える方法である。よって、雨漏りの心配は少なく、設置自体は簡単である。しかし、瓦は寸法や形状が多彩であり、多種類の支持瓦を用意していたとして対応できない瓦屋根が存在する。したがって、設置工事を請け負う前あるいは設置工事の前に、十分に瓦の調査を行わなければならない。また、アルミダイキャスト製のものが多く、通常の瓦に比べて非常に高価である。

本発明はこのような問題点を解決するために為されたものであり、すべての瓦に対応でき、加工しやすく、雨漏りしにくい構造物支持装置とその設置方法を提供することを目的とする。

本発明の構造物支持装置は、ベース固定板、取付ベース、防水カバーから構成される。ベース固定板は、多角形状の穴を有する瓦の下の屋根本体に固定される。取付ベースは、ベース固定板に固定される固定部と、多角形状の穴を貫通し、瓦の屋根本体から最も離れた部分よりも突出し、構造物または構造物を固定する架台を取り付ける取付部とを有する。防水カバーは、多角形状の穴から外部に露出する取付ベースを覆うための取付ベースカバー部と瓦を覆うための瓦カバー部とを有し、瓦カバー部が瓦に沿った形状に変形できる程度に柔軟である。

また、本発明の構造物支持装置の設置方法は、切断過程、固定過程、瓦設置過程、カバー過程からなる。切断過程は、一般的な瓦用カッター（ダイヤモンド刃を有するサンダー）を用いて瓦に多角形状の穴を形成する。本発明では、瓦用カッターなどで穴を開けることで穴の辺が直線状になるため、穴の形状は多角形となる。矩形（四角形）状の穴でもよいし、三角形、六角形などでもよい。また、角の処理には瓦用カッターを用いればよい。固定過程は、取付ベースが固定されたベース固定板を、瓦の下の屋根本体に固定する。もしくは、ベース固定板を瓦の下の屋根本体に固定し、取付ベースをベース固定板に固定する。瓦設置過程は、多角形状の穴を有する瓦を、取付ベースが多角形状の穴を貫通するように屋根に設置する。多角形状の穴を有する瓦と取付ベースとの隙間にコーキング材を充填してもよい。また、ベース固定板の上にも瓦を設置する。カバー過程は、取付ベースと多角形状の穴を有する瓦とを防水カバーで覆い、瓦カバー部を瓦に沿った形状に変形し、瓦に固定する。

本発明の構造物支持装置とその設置方法によれば、瓦の種類や形状によらず全ての瓦屋根に対応でき、ひび割れなどをおこし難く、かつ容易な加工方法のみで瓦の加工ができる。瓦全体を防水カバーで覆うことで、雨水の通り道となる部分の穴は完全にふさぐことができるので、雨漏りしにくくできる。

［第１実施形態］
図１は本発明の構造物支持装置の斜視図である。図２〜図５は構造物支持装置の設置手順を示す図であり、図２が切断過程、図３が固定過程、図４が瓦設置過程、図５がカバー過程を説明するための斜視図である。ベース固定板１００は、多角形状の穴を有する瓦の下の屋根本体（垂木や野路板など）に固定される板である。ベース固定板１００には合板などを用いればよい。ベース固定板１００は、多角形状の穴を有する瓦の下だけでなく、隣の瓦の下に至るものでもよい。一般的には、図１に示すように長方形にし、長さａ、ｂを瓦の大きさに応じて決めれば、ベース固定板１００を屋根本体に固定する際に取り外さなければならない瓦の数を少なくできるので効率的である。例えば、ａ＝６００ｍｍ、ｂ＝１６０ｍｍ、ｄ＝１５ｍｍのようにすればよい。なお、必ずしも長方形にする必要はなく、屋根の形状や垂木の配置などに応じた形状とすればよい。

取付ベース２００は、固定部２１０と取付部２２０からなる。固定部２１０は、ベース固定板１００に固定される部分であり、ねじ穴２１５などを有している。取付ベース２００には耐食性メッキ鋼板などを用いればよい。取付部２２０は、瓦の多角形状の穴を貫通し、瓦の屋根本体から最も離れた部分よりも突出し、構造物または構造物を固定する架台を取り付ける部分である。取付部２２０の最も突出した部分には、構造物または構造物を取り付ける架台を固定するためのねじ穴２２５がある。取付部２２０は、瓦の屋根本体から最も離れた部分よりも突出しているので、瓦が邪魔になることなく、瓦屋根の上で構造物を支持できる。なお、瓦には、和型瓦、平板瓦、Ｓ形瓦などがあるので、瓦の種類に応じて取付部２２０の高さｈを決めればよい。瓦の種類ごとに異なる高さの取付ベースを用意しておいてもよいし、すべての瓦で取付部２２０が瓦の屋根本体から最も離れた部分よりも突出する高さの取付ベースを１つ用意しておいてもよい。瓦の種類ごとに高さを決めるのであれば、例えば、和型瓦用はｈ＝１１０ｍｍ、平板瓦用はｈ＝９０ｍｍ、Ｓ形瓦用はｈ＝１３０ｍｍにすればよい。また、例えばｃ＝９０〜１００ｍｍ、ｅ＝１００〜１２０ｍｍとすればよい。

防水カバー３００は、多角形状の穴から露出する取付ベース２００を覆うための取付ベースカバー部３１０と瓦を覆うための瓦カバー部３２０とを有する。取付ベースカバー部３１０は耐食性メッキ鋼板などで形成し、瓦カバー部３２０は軟質のアルミニウムなどで形成すればよく、取付ベースカバー部３１０と瓦カバー部３２０との境界は水が浸入しないように接合している。取付ベースカバー部３１０の上部には、取付ベース２００のねじ穴２２５に対応する部分にねじ穴３１５がある。ねじ穴３１５はコーキング材などで防水加工されている。また、取付ベースカバー部３１０の高さは、取付ベースの高さから瓦の厚みを引いた高さ程度とすればよい。瓦カバー部３２０は、軟質のアルミニウムなどで形成するので、瓦に沿った形状に変形できる。図１の瓦カバー部３２０の網掛けを施している部分に、接着剤などを塗布すれば、より瓦にぴったりと固定することができる。したがって、水の浸入をさらに防ぐことができる。なお、接着剤の代わりに、両面テープやコーキング材を用いてもよい。また、現状では図１のｆとｇを３１０ｍｍにすれば、ほとんどの瓦１枚を覆うことができる。

次に、図２〜５を用いながら構造物支持装置の設置方法を説明する。まず、瓦屋根上で、構造物支持装置を設置する位置を決め、墨入れなどを行っておく。ベース固定板１００を固定する位置の瓦８００、８１０を取り外す。取付ベース２００の位置の瓦８００は、図２のように真ん中を取付ベース２００の形状に合わせて穴８０５を形成する（切断過程）。例えば、瓦用カッター（ダイヤモンド刃を有するサンダー）などを使い、直線状に４辺を切断すれば図２のような矩形状の穴８０５を形成できる。また、角部の切り込みが残るのを防ぐ場合は、瓦用カッターの使い方を工夫することで角部に表と裏から切れ目をいれ、軽くたたくなどすれば、容易にくりぬくこともできる。このような加工は、ドリルでの穴あけに比べると瓦にひびが入る危険が少ないので、作業が容易である。本発明の設置方法では、瓦用カッターなどで穴を開けるので、穴８０５の形状は多角形となる。なお、図２のような矩形（四角形）状の穴に限る必要はなく、三角形、六角形などでもよい。また、穴８０５を瓦の最も低い部分（屋根に取り付けたときに屋根本体に最も近い部分であり、雨水が最もとおりやすい部分）を含むように形成しておくと、後述するように後の過程が容易になる。

図３に示すように、取付ベース２００が固定されたベース固定板１００を、瓦８００、８１０の下の屋根本体９００に固定する（固定過程）。もしくは、ベース固定板１００を瓦８００、８１０の下の屋根本体９００に固定し、取付ベース２００をベース固定板１００に固定する（別の固定過程）。ベース固定板１００は、釘などで屋根本体９００（垂木や野路板など）に固定すればよい。取付ベース２００は、ねじ等でベース固定板１００に固定すればよい。上述のように固定過程には２種類考えられるが、釘などを打ち込む位置や現場での位置の調整の必要性などから、どちらを選ぶかを適宜選択すればよい。なお、瓦８００、８１０を取り除いた後、切断過程と固定過程の順番を逆としてもよいし、作業者が２人以上いる場合は平行作業としてもよい。

図４のように、多角形状の穴８０５を有する瓦８００を、取付ベース２００が多角形状の穴８０５を貫通するように屋根に設置する（瓦設置過程）。また、その他の瓦８１０もベース固定板１００の上に設置する。多角形状の穴８０５を有する瓦８００と取付ベース２００との隙間にコーキング材４００を充填してもよい。コーキング材４００を充填すると、地震や台風などによる屋根や構造物の揺れによって取付ベース２００と瓦８００とが接触することを防げる。

次に、図５に示すように、取付ベース２００と多角形状の穴８０５を有する瓦８００とを防水カバー３００で覆い、瓦カバー部３２０を瓦に沿った形状に変形し、瓦に固定する（カバー過程）。また、隣の瓦の下になる瓦カバー部３２０は、それぞれの瓦の下部に入れ込む。図１の網掛けを施した部分は、他の瓦の下に入れ込まない端である。このような部分には、接着剤を塗布しておく、両面テープを貼る、コーキング材を用いるなどの方法で、防水カバー３００と瓦８００を密着させればよい。また、切断過程で穴８０５を瓦の最も低い部分を含むように形成しておくと、瓦８００から突出する取付ベース２００の高さを一定にしやすい。したがって、防水カバー３００の取付ベースカバー部３１０の高さをあらかじめ決めておいても、取付ベースの上面（構造物または構造物を取り付ける架台を固定するためのねじ穴２２５がある面）と取付ベースカバー部３１０の上面（ねじ穴３１５がある面）との間に隙間が生じないようにしやすい。したがって、取付ベースカバー部３１０の高さの調整が不要となり、作用が容易になる。

なお、瓦屋根の上にどのような構造物を設置するかによって、本発明の構造物支持装置の個数を適宜決めればよい。例えば、太陽光発電パネルのように大きな（面積の広い）構造物を設置するのであれば、太陽光発電パネルの大きさに合わせて構造物支持装置を４箇所以上設置し、その上に架台を設置した上で構造物を固定すればよい。

本発明では、瓦に多角形の穴を設けるので、瓦の強度は低下する。しかし、この多角形状の穴を有する瓦には、架台や構造物（例えば、太陽光発電パネル）の荷重が加わることはない。また、構造物を設置した後は、この瓦の上には構造物があるので、人が乗ったり、飛散物が当たったりすることもない。したがって、この瓦には、一般的な瓦（人が乗ることがある瓦）に要求される強度は必要ない。

本発明の構造物支持装置およびその設置方法によれば、ひび割れなどをおこし難く、かつ容易な加工方法のみで瓦の加工ができる。また、瓦全体を防水カバーで覆うことで、雨水の通り道となる部分の穴は完全にふさぐことができるので、雨漏りしにくくできる。なお、柔らかいアルミ材料などによる平板状のシーリング方法は、屋根上の明かり窓と瓦との防水などにも適用されている技術であり、十分な雨漏り防止効果が期待できる。また、本発明の構造物支持装置は、瓦の仕様にかかわらず設置できるので、既存住宅の古い瓦屋根を含む全てに適用できる。さらに、その瓦の仕様を細かく確認しておかなくても、設置作業を行えるので、瓦の仕様を確認する時間を削減できる。

［変形例］
本変形例の構造物支持装置は、第1実施形態の構造物支持装置と取付ベースの形状が異なる。図６に取付ベースの形状の変形例を示す。また、図７に、図６に示した取付ベースを用いた場合の瓦設置過程を説明するための斜視図を示す。取付ベース２００’は、柱状の形状を有している。取付ベース２００’はこのような形状なので、図６に示すように、コーキング材４００’は、瓦８００と取付ベース２００’の隙間をすべて塞ぐことができる。したがって、コーキング材４００’は、取付ベース２００’と瓦８００との接触を防ぐだけでなく、防水の役割も果たす。したがって、本変形例の構造物支持装置は、第1実施形態の効果に加えて、さらに高い防水効果が期待できる。

本発明の構造物支持装置の斜視図。切断過程を説明するための斜視図。固定過程を説明するための斜視図。瓦設置過程を説明するための斜視図。カバー過程を説明するための斜視図。変形例の取付ベースの形状を示す斜視図。変形例での瓦設置過程を説明するための斜視図。

符号の説明

１００ベース固定板２００取付ベース
２１０固定部２２０取付部
３００防水カバー３１０取付ベースカバー部
３２０瓦カバー部４００コーキング材
８００、８１０瓦

Claims

瓦屋根の上に設置する構造物を支持するための構造物支持装置であって、
多角形状の穴を有する瓦の下の屋根本体に固定されるベース固定板と、
前記ベース固定板に固定される固定部と、前記多角形状の穴を貫通し、前記瓦の屋根本体から最も離れた部分よりも突出し、前記構造物または前記構造物を固定する架台を取り付ける取付部とを有する取付ベースと、
前記多角形状の穴から露出する前記取付ベースを覆うための取付ベースカバー部と、前記瓦を覆うための瓦カバー部とを有し、前記瓦カバー部が前記瓦に沿った形状に変形できる程度に柔軟である防水カバーと
を備える構造物支持装置。
請求項１記載の構造物支持装置の設置方法であって、
瓦に多角形状の穴を形成する切断過程と、
前記取付ベースが固定された前記ベース固定板を、瓦の下の屋根本体に固定する固定過程と、
前記多角形状の穴を有する瓦を、前記取付ベースが前記多角形状の穴を貫通するように屋根に設置する瓦設置過程と、
前記取付ベースと前記多角形状の穴を有する瓦とを防水カバーで覆い、前記瓦カバー部を前記瓦に沿った形状に変形し、前記瓦に固定するカバー過程と
を有する設置方法。
請求項１記載の構造物支持装置の設置方法であって、
瓦に多角形状の穴を形成する切断過程と、
前記ベース固定板を瓦の下部の屋根本体に固定し、前記取付ベースを前記ベース固定板に固定する固定過程と、
前記多角形状の穴を有する瓦を、前記取付ベースが前記多角形状の穴を貫通するように屋根に設置する瓦設置過程と、
前記取付ベースと前記多角形状の穴を有する瓦とを防水カバーで覆い、前記瓦カバー部を前記瓦に沿った形状に変形し、前記瓦に固定するカバー過程と
を有する設置方法。
請求項２または３記載の設置方法であって、
前記切断過程では、前記多角形状の穴は、瓦の屋根本体に最も近い部分の一部を含むように形成し、
前記瓦設置過程では、前記多角形状の穴を有する瓦と前記取付ベースとの隙間へのコーキング材の充填も行う
ことを特徴とする設置方法。