JP5689391B2 - パネル取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、鋼板や亜鉛鉄板などの金属板で葺かれた屋根に太陽光発電パネルや太陽熱温水器などのパネル構造体を取り付ける技術に関する。

太陽光発電パネルや太陽熱温水器などのパネル構造体を屋根に取り付ける技術として、例えば、特許文献１記載の「ソーラパネル取付装置」あるいは特許文献２記載の「パネル構造体」などがある。

特許文献１記載の「ソーラパネル取付装置」は、屋根の勾配方向に間隔を置いて固定される固定ボルト付きの複数の固定部材と、これらの固定部材により屋根の勾配方向に沿って固定される複数の縦フレームと、これらの縦フレーム上に当該縦フレームと直交して固定される複数の横フレームと、最上段の横フレームと屋根の棟との間に取り付けられる棟カバーと、を備え、複数の横フレームの間にソーラパネルが取り付けられる。

特許文献２記載の「パネル構造体」は、外装材の目地部間隙に固定兼載置部材の固定面を挿入し、反対の目地部間隙にも他の固定兼載置部材の固定面を挿入して固定し、固定兼載置部材の係止面に係止兼カバー部材の係止溝を挿入し、固定兼載置部材の載置溝にパネルを挿入し、その後、係止兼カバー部材の下端部のカバー化粧面部分を下方に折り曲げてパネルを固定するものである。

特開２００９−９１８１１号公報 特開２００２−２２０９０４号公報

特許文献１記載の「ソーラパネル取付装置」や特許文献２記載の「パネル構造体」は、これらを構成する部材の種類が多いので、施工の際には、資材の搬入作業及び取付作業に多大な労力と時間を要する。

また、特許文献１記載の「ソーラパネル取付装置」においては、固定部材を固定するために屋根材（カラー鋼板やスレート板など）に開設されたビス孔部分に雨水浸入防止用のコーキングを施さなければならないので、施工時間の増大を招いている。さらに、コーキング経年劣化により、雨漏りが発生することがある。

本発明が解決しようとする課題は、施工が容易で、雨漏りが発生し難いパネル取付構造を提供することにある。

本発明のパネル取付構造は、屋根下地材上に設置されたベースレールと、前記ベースレールの側縁部を覆った状態で前記屋根下地材上に敷設された遮水性の屋根材と、前記ベースレールの露出部分及び前記屋根材の辺縁部を覆った状態で前記ベースレール上に嵌合連結機構を介して取り付けられたキャッチレールと、前記キャッチレールに設けられたパネル取り付け手段と、を備えたことを特徴とする。

このような構成とすれば、ベースレール、キャッチレール及びパネル取付手段の３種類の部材によってパネルを屋根に取り付けることができるので、施工が容易である。また、屋根下地材上に敷設された屋根材に孔を開設する必要がないので、雨漏りも発生し難い。

ここで、前記嵌合連結機構として、前記ベースレールの上面に起立状に設けられたフック付のベースリブと、前記ベースリブに接触嵌合させるため前記キャッチレールの下面に垂下状に設けられたフック付のキャッチリブと、を設けることができる。

このような構成とすれば、キャッチレール下面のキャッチリブのフックを、ベースレール上面のベースリブのフックに接触嵌合させることにより、キャッチレールをベースレール上に取り付けることができるので、施工作業を容易化することができる。

また、前記ベースレールの長手方向に沿って複数列の前記ベースリブを設け、前記キャッチレールの長手方向に沿って複数列の前記キャッチレールを設けることが望ましい。

このような構成とすれば、複数列のベースリブとキャッチリブとによって嵌合連結構造が形成されるので、強固な連結状態を得ることができる。

本発明により、施工が容易で、雨漏りが発生し難いパネル取付構造を提供することができる。

本発明の実施形態であるパネル取付構造を示す一部省略断面図である。 図１の一部拡大図である。 図２に示すパネル取付構造の施工手順を示す図である。 図２に示すパネル取付構造を構成するプロペラ座金を示す図である。 図２に示すパネル取付構造の施工手順を示す図である。 パネルを取り付けない部分の施工形態を示す図である。

図１，図２に示すように、本実施形態のパネル取付構造１０においては、建築物の垂木１１に固定された屋根下地材１２上に遮水性及び撥水性を有するルーフィングシート１３が敷設され、ルーフィングシート１３上に屋根勾配方向に沿ってベースレール２０が設置され、ベースレール２０の両方の側縁部２１を覆った状態で屋根下地材１２上に遮水性の屋根材３０が敷設され、ベースレール２０の露出部分及び屋根材３０の辺縁部３１を覆った状態でベースレール２０上に嵌合連結機構Ｒを介してキャッチレール４０が取り付けられ、キャッチレール４０には、パネル構造体Ｐを取り付けるためのパネル取り付け手段５０が設けられている。屋根材３０は、鋼板３２下面の辺縁部３１を除く領域に発泡ポリスチレン材３３が貼着された構造であり、発泡ポリスチレン材３３の厚さはベースレール２０の側縁部２１の厚さと同等である。

図３（ａ）に示すように、ベースレール２０は、板状の本体部２２と、その上面に起立状に設けられた２列のベースリブ２３と、を備えている。２列のベースリブ２３は、本体部２２の長手方向に沿って互いに平行に設けられ、それぞれの外面（互いに対向する面と反対側の面）に横断面が半矢印形状のフック２３ａが形成されている。ベースレール２０の側縁部２１にはそれぞれ波形の突条２１ａと辺縁リブ２１ｂとが設けられている。屋根材１２（図）に設置する前のベースレール２０の本体部２２は平板形状ではなく、その横断面が上に凸の円弧形状をなすように反った形状をしている。

図３（ａ）に示すように、キャッチレール４０は、横断面がＣ形状の本体部４１と、本体部４１の下面に垂下状に設けられた２列のキャッチリブ４２と、本体部４１とキャッチリブ４２基端との境界部分からそれぞれ外側へ広がるように設けられたスカート部４３と、を備えている。２列のキャッチリブ４２は、本体部４１の長手方向に沿って互いに平行に設けられ、それぞれの内面（互いに対向する面）に横断面が半矢印形状のフック４２ａが形成されている。本体部４１の上面において対向する上縁部４１ｂには、開口部４１ａを閉塞する略平板状のトップカバー４４を取り付けるための溝４１がそれぞれの長手方向に沿って設けられている。

図３（ａ）に示すように、ベースレール２０の上面に向かってキャッチレール４０の下面を接近させ、ベースレール２０上面の２列のベースリブ２３を、キャッチレール４０下面の２列のキャッチリブ４２の間に挟み込むように配置し、キャッチレール４０をベースレール２３に向かって押圧すると、図３（ｂ）に示すように、ベースリブ２３のフック２３ａと、キャッチリブ４２のフック４２ａと、が接触嵌合して嵌合連結機構Ｒが形成され、キャッチレール４０がベースレール２０上に固定される。

また、図３（ｂ）に示すように、本体部４１の内側（対向する上縁部４１ｂの下面側）には、図２に示すパネル構造体Ｐを固定するためのボルト５１と螺合するプロペラ座金５２が配置される。図４に示すように、プロペラ座金５２は、略平行四辺形の平板材で形成され、その中央部分にボルト５１が螺合する雌ネジ孔５２ａが開設されている。プロペラ座金５２の長辺間距離５２ｂはキャッチレール４０の開口部４１ａの横幅Ｗ１より小さく設定され、短辺間距離５２ｃはキャッチレール４０の開口部４１ａの横幅Ｗ１より大きく且つ本体部４１の内側面４１ｄ間の距離Ｗ２とほぼ同等に設定されている。

従って、プロペラ座金５２は、キャッチレール４０の開口部４１ａを通して本体部４１内に配置することができ、本体部４１内に配置した後のプロペラ座金５２の二つの短辺部５２ｄをそれぞれ本体部４１の内側面４１ｄに当接させれば、後述するボルト５１（図２参照）の締め付け作業を行う際に、ボルト５１とプロペラ座金５２とが供回りするのを防止することができる。

図２〜図５及び図６に基づいて、パネル取付構造１０の施工手順について説明する。建築物の屋根下地材１２上にルーフィングシート１３が敷設されたら、垂木１１上方のルーフィングシート１３上にベースレール２０を載置し、ベースレール２０の上面から本体部２２、ルーフィングシート１３及び屋根下地材１２を貫通して垂木１１まで到達するネジ６０を用いて締め付け固定する。図３（ａ）で示したように、締め付け前のベースレール２０の本体部２２は上に凸をなすように反った状態にあるが、ネジ６０によって締め付けることによって弾性変形し平板状となる。これにより、本体部２２のベースレール２０の側縁部２１が屋根下地材１２に向かって強く押圧されるので、密着性が良好となる。

ベースレール２０の取り付けが終わったら、ルーフィングシート１３及びベースレール２０の両方の側縁部２１を覆うように屋根材３０を敷設する。このとき、屋根材３０の発泡ポリスチレン材３３をルーフィングシート１３に密着させ、辺縁部３１の鋼板３２部分がベースレール２０の側縁部２１を覆うように敷設する。前述したように、屋根材３０を構成する発泡ポリスチレン材３３の厚さはベースレール２０の側縁部２１の厚さと同等であるため、ベースレール２０とルーフィングシート１３との間に段差があっても、敷設後の屋根材３０の表面は凹凸のない平面状態となる。

屋根材３０の敷設が終わったら、図３（ａ）で示したような手順により、キャッチレール４０を、嵌合連結機構Ｒを介して、ベースレール２０に取り付け、ベースレール２０の露出部分及び屋根材３０の辺縁部３１をキャッチレール２０の本体部４１及びスカート部４３で覆った状態にする。

キャッチレール２０の取り付けが終わったら、図５に示すように、キャッチレール４０の本体部４１にプロペラ座金５２及びトップカバー４４を取り付ける。このとき、パネル構造体Ｐの固定用のボルト５１の位置に対応させてトップカバー４４に貫通孔４４を開設する。

プロペラ座金５２及びトップカバー４４の取り付けが終わったら、キャッチレール４０上にパネル構造体Ｐ（例えば、太陽光発電パネルや太陽熱温水器など）を載置した後、パネル構造体Ｐに係合する座金部材５３の上方からプロペラ座金５２に向かってボルト５１を差し込んで締め付ければ、パネル構造体Ｐがキャッチレール４０上に固定され、図２に示すパネル取付構造１０が完成する。

一方、パネル構造体Ｐが配置されない領域に位置するベースレール２０についてはキャッチレール４０を取り付ける必要がないので、図３（ａ）に示すように、孔のないトップカバー４４を本体部４１に取り付けることによって開口部４１ａを閉塞することができるが、図６に示すように、ジョイントキャップ７０を取り付けることもできる。図６（ａ）に示すように、ジョイントキャップ７０は、平板状の本体部７１と、本体部７１の下面に垂下状に設けられたフック７２ａ付のキャップリブ７２と、キャップリブ７２の基端部と本体部７１の境界部分から外側に広がるように形成されたスカート部７３と、を備えている。フック７２ａ付のキャップリブ７２及びスカート部７３はそれぞれ、図３（ａ）に示すキャッチレール２０のフック４２ａ付のキャッチリブ４２及びスカート部４３と同じ形状、機能を有している。

図６（ａ）に示すように、ベースレール２０の上面にジョイントキャップ７０を取り付ければ、図６（ｂ）に示すように、嵌合連結機構Ｒによってジョイントキャップ７０がベースレール２０に固定されるので、雨漏りなどが生じることもない。

図１，図２に示すパネル取付構造１０においては、ベースレール２０、キャッチレール４０及びパネル取付手段（ボルト５１、プロペラ座金５２及び座金部材５３）の３種類の部材によってパネル構造体Ｐを屋根に取り付けることができるので、施工が容易である。また、屋根下地材１２上に敷設された屋根材３０に孔を開設する必要がないので、雨漏りも発生し難い。

また、嵌合連結機構Ｒとして、ベースレール２０の上面に起立状に設けられたフック２３ａ付のベースリブ２３と、ベースリブ２３に接触嵌合させるためキャッチレール４０の下面に垂下状に設けられたフック４２ａ付のキャッチリブ４２と、を設けているため、キャッチレール４０下面のキャッチリブ４２のフック４２ａを、ベースレール２０上面のベースリブ２３のフック２３ａに接触嵌合させるだけで、キャッチレール４０をベースレール２０上に取り付けることができ、施工作業は容易である。

さらに、ベースレール２０の長手方向に沿って２列のベースリブ２３を設け、キャッチレール４０の長手方向に沿って２列のキャッチリブ４２を設けたことにより、各２列のベースリブ２３とキャッチリブ４２とによって嵌合連結構造Ｒが形成されるので、強固な連結状態を得ることができる。

また、本実施形態のパネル取付構造１０を構成する屋根材３０は折り曲げ部分がなく、施工前は、円筒状に丸めておくことが可能であるため、保管性及び搬送性も良好である。なお、図１〜図６を用いて説明したパネル取付構造１０は、本発明の一例であり、本発明に係るパネル取付構造を限定するものではない。

本発明のパネル取付構造は、一般住宅などの建築物の屋根に太陽光発電パネルや太陽熱温水器などのパネル構造体を取り付ける技術として広く利用することができる。

１０ パネル取付構造
１１ 垂木
１２ 屋根下地材
１３ ルーフィングシート
２０ ベースレール
２１ 側縁部
２１ａ 突条
２１ｂ 辺縁リブ
２２，４１ 本体部
２３ ベースリブ
２３ａ，４２ａ，７２ａ フック部
３０ 屋根材
３１ 辺縁部
３２ 鋼板
３３ 発泡ポリスチレン
４０ キャッチレール
４１ａ 開口部
４１ｂ 上縁部
４１ｃ 溝
４１ｄ 内側面
４２ キャッチリブ
４３，７３ スカート部
４４ トップカバー
４４ａ 貫通孔
５０ パネル取付手段
５１ ボルト
５２ プロペラ座金
５２ａ 雌ネジ孔
５２ｂ 長辺間距離
５２ｃ 短辺間距離
５２ｄ 短辺部
６０ ネジ
Ｐ パネル構造体
Ｒ 嵌合連結機構
Ｗ１ 横幅
Ｗ２ 距離

Claims (3)

1. 屋根下地材上に設置されたベースレールと、前記ベースレールの側縁部を覆った状態で前記屋根下地材上に敷設された遮水性の屋根材と、前記ベースレールの露出部分及び前記屋根材の辺縁部を覆った状態で前記ベースレール上に嵌合連結機構を介して取り付けられたキャッチレールと、前記キャッチレールに設けられたパネル取り付け手段と、を備えたことを特徴とするパネル取付構造。
2. 前記嵌合連結機構として、前記ベースレールの上面に起立状に設けられたフック付のベースリブと、前記ベースリブに接触嵌合させるため前記キャッチレールの下面に垂下状に設けられたフック付のキャッチリブと、を設けた請求項１記載のパネル取付構造。
3. 前記ベースレールの長手方向に沿って複数列の前記ベースリブを設け、前記キャッチレールの長手方向に沿って複数列の前記キャッチレールを設けた請求項２記載のパネル取付構造。

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