JP2012255266A - 目地止水部材 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない施工手間で設置でき、太陽光パネルの受光面積の減少を抑制しながら目地幅の誤差を吸収できる目地止水部材を提供する。
【解決手段】隣り合う太陽光パネルＰ，Ｐ間の目地２を止水する目地止水部材１において、目地２を覆うカバー部材１０と、このカバー部材１０と太陽光パネルＰとの間に介設される弾性シール材２０とを備え、カバー部材１０は、目地２とともに目地２の両側に位置する太陽光パネルＰの各縁端部５２の表面５２ａを覆う表面部１１と、この表面部１１の裏面１１ａから突出して目地２の内部に挿入される挿入部１２とを備えてなり、弾性シール材２０は、表面部１１の裏面１１ａと挿入部１２の側面１２ａの両面に接しており、太陽光パネルＰの縁端部５２の表面５２ａと側面５２ｂによって押圧されていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、太陽光パネル間の目地を止水する目地止水部材に関する。

ソーラー発電パネルやソーラー給湯パネルなどの太陽光パネルは、屋根上に設置されることが多い。太陽光パネルを屋根上に設置するに際しては、屋根上に敷設した支持フレーム上に太陽光パネルを載置して、ネジなどの固定手段で固定するようになっている。配列された太陽光パネル間の目地部分を止水する場合においては、目地に成型パッキン材や乾式止水材（例えば、特許文献１参照）を挿入したり、目地に弾性シーリング材を充填したり、目地を板状のカバー部材で覆ったりすることで、止水性を確保していた。

特開平１０−３３１３６６号公報（段落０００９）

近年、太陽光パネルを屋根材として使用することが研究されているところ、太陽光パネル間の目地の止水性能の向上が要求されている。しかしながら、目地に成型パッキン材や乾式止水材を挿入する止水構造では、太陽光パネルの設置施工誤差によって、目地幅が狭すぎて成型パッキン材等が挿入できなかったり、目地幅が広すぎて成型パッキン材等が抜けてしまったりする問題があった。また、目地に弾性シーリング材を充填する止水構造では、充填施工に多くの手間を要するうえに、改修工事や部分的な補修工事などのメンテナンスが大変であるという問題があった。さらには、太陽光パネルの熱による伸張・収縮や、風圧などによる太陽光パネルを含めた屋根の挙動変化などにより目地幅が変動するため、経時的変化に対して長期に止水性を維持することが困難であった。

さらに、目地部をカバー部材で覆う止水構造では、太陽光パネルの表面とカバー部材の下面との間にシール材を装着することとなるが、止水性能を向上するためには、シール材のシール幅を確保する必要があり、その分、カバー部材が太陽光パネルの受光面を覆ってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、前記の問題を解決するためになされたものであり、少ない施工手間で設置でき、太陽光パネルの受光面に影響を与えずに目地幅の変動や誤差を吸収できる目地止水部材を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための本発明は、隣り合う太陽光パネル間の目地を止水する目地止水部材において、前記目地を覆うカバー部材と、このカバー部材と前記太陽光パネルとの間に介設される弾性シール材とを備え、前記カバー部材は、前記目地とともに前記目地の両側に位置する前記太陽光パネルの各縁端部の表面を覆う表面部と、この表面部の裏面から突出して前記目地の内部に挿入される挿入部とを備えてなり、前記弾性シール材は、前記表面部の裏面と前記挿入部の側面の両面に接しており、前記太陽光パネルの前記縁端部の表面と側面によって押圧されていることを特徴とする目地止水部材である。

このような構成によれば、弾性シール材は、太陽光パネルの縁端部の表面によってカバー部材の表面部の裏面に押し付けられるとともに、太陽光パネルの縁端部の側面によってカバー部材の挿入部の側面に押し付けられるので、シール面積が大きくなり、必要なシール性能を確保できる。このとき、太陽光パネルの縁端部の側面も利用して弾性シール材を押圧しているので、太陽光パネルの表面における弾性シール材の押圧部分を少なくでき、受光面に影響を与えない。さらに、この目地止水部材は、弾性シール材の粘着性によって太陽光パネルの表面に仮固定が行える上に、従来のようにシーリング材を充填しなくてよく、ボルトやネジなどで下地材に容易に固定することができるので、設置やメンテナンスの手間が少なくて済む。また、弾性シール材は目地の幅方向にも押圧されるので、目地幅に多少の変動や誤差があったとしても目地止水部材を設置できるとともにシール性能を確保でき、その変動や誤差を吸収することができる。

請求項２に係る発明は、前記弾性シール材が、前記目地に挿入される前の状態で、前記挿入部側から前記表面部の端部側に向かうに連れて前記表面部からの厚さが薄くなるように傾斜したテーパ面を有していることを特徴とする。

このような構成によれば、目地止水部材を目地側に押さえた際に、弾性シール材が目地内に入り込みやすくなる。

本発明によれば、少ない施工手間で設置でき、太陽光パネルの受光面に影響を与えず目地幅の変動や誤差を吸収できる。

屋根上に太陽光パネルを設置した状態を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る目地止水部材および太陽光パネルの設置構造を示した断面図である。 本発明の実施形態に係る目地止水部材の装着前の状態を示した断面図である。 本発明の実施形態に係る目地止水部材を目地に装着した状態を示した断面図である。 屋根上に太陽光パネルを設置する第一の工程を示した斜視図である。 屋根上に太陽光パネルを設置する第二の工程を示した斜視図である。

本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、勾配屋根上に太陽光パネルを設置した場合を例に挙げて説明する。

図１に示すように、太陽光パネルＰは、屋根Ｒの勾配方向Ｘと、屋根面に沿って勾配方向Ｘと直交する直交方向Ｙに沿って、それぞれ複数枚配置されている。なお、本実施形態の太陽光パネルＰは、受光面となる太陽光発電セル５１（図２参照）を表面に備えたソーラー発電パネルを例示しているが、これに限定する趣旨ではなく、太陽光の熱エネルギーで温水を得るソーラー給湯パネルとしてもよいし、ソーラー発電パネルとソーラー給湯パネルの機能を合わせ持ったハイブリットソーラーパネルとしてもよい。勾配方向Ｘまたは直交方向Ｙに隣り合う太陽光パネルＰ，Ｐ間には、所定間隔の幅を備えた目地２（図６参照）が形成されている。本発明に係る目地止水部材１は、目地２に装着される。太陽光パネルＰは、屋根Ｒ上に敷設された下地フレーム３０（図２および図５参照）上に固定されている。

まず、太陽光パネルＰの設置構造を説明して、目地止水部材１の構成を説明する。図２に示すように、太陽光パネルＰは、屋根Ｒの表面材４１上に配置された支持ブロック４３上に固定された下地フレーム３０上に固定されている。下地フレーム３０は、直交方向Ｙに沿って延在して配置されている（図５参照）。下地フレーム３０の長手方向両端部の下には、支持ブロック４３がそれぞれ配置されている。下地フレーム３０は、アルミニウム製またはステンレス製のプレート、あるいは防錆処理が施された鋼製プレートを屈曲させて形成されており、幅方向中間部を中心として対象形状になっている。下地フレーム３０の幅方向中間部には、上方に突出する突条３１が形成されている。突条３１の上面には、目地止水部材１を固定するためのボルト用孔３１ａ（図２、および図５の部分拡大図参照）が形成されている。ボルト用孔３１ａは、下地フレーム３０の長手方向に延びる長孔にて構成されており、下地フレーム３０の長手方向両端部に形成されている（図５の部分拡大図参照）。突条３１の両側には、幅方向両端に広がって太陽光パネルＰを下方から支持する支持部３２，３２が形成されている。太陽光パネルＰは、その縁端部５２の底面が支持部３２の上面に接触して載置される。支持部３２には、溝部３３が形成されており、この溝部３３の底面が支持ブロック４３上に接触して、下地フレーム３０が載置される。溝部３３は、補強リブの役目を果たしている。溝部３３の底面には、下地フレーム３０を屋根Ｒに固定するためのネジ孔３３ａが形成されている。ネジ孔３３ａには、上方からネジ３４が挿入される。ネジ３４は、屋根Ｒの表面材４１を貫通して、その先端部が垂木などの屋根下地材４４に螺合されている。

図３および図４に示すように、目地止水部材１は、目地２を止水する部材であって、目地２を覆うカバー部材１０と、このカバー部材１０と太陽光パネルＰとの間に介設される弾性シール材２０とを備えている。カバー部材１０は、アルミニウム製またはステンレス製のプレート材、あるいは防錆処理が施された鋼製プレートにて構成されている。カバー部材１０は、表面部１１と挿入部１２とを備えてなる。カバー部材１０は、表面部１１に挿入部１２を接合して形成してもよいし、押出形材にて一体形成してもよい。また一枚のプレートを折曲加工して形成してもよい。

表面部１１は、目地２に沿って延在しており、板状に形成されている。表面部１１の幅方向両端部が、目地２とともに目地２の両側の太陽光パネルＰ，Ｐの各縁端部５２，５２の表面５２ａ，５２ａを覆う。表面部１１には、目地止水部材１を下地フレーム３０に固定するためのボルト用孔１３が形成されている。ボルト用孔１３は、表面部１１の幅方向中間部に位置し、表面部１１の長手方向両端部にそれぞれ形成されている。

挿入部１２は、表面部１１の裏面１１ａから突出して目地２の内部に挿入される部位である。挿入部１２は、裏面１１ａに対して直交する一対のプレートからなり、その外側の側面１２ａ（太陽光パネルＰの縁端部５２の側面５２ｂに対向する面）が、太陽光パネルＰと間隔をあけるように構成されている。太陽光パネルＰと挿入部１２の間隔は、弾性シール材２０が適度な応力で圧縮される寸法である。

弾性シール材２０は、弾性を有するゴムあるいは樹脂にて構成されており、カバー部材１０の長手方向に沿って延在している。弾性シール材２０は、カバー部材１０の表面部１１の裏面１１ａと挿入部１２の側面１２ａの両面に接しており、接着剤によって固定されている。弾性シール材２０は、目地止水部材１が目地２に装着された状態で、太陽光パネルＰの縁端部５２の表面５２ａと側面５２ｂによって押圧されている（図４参照）。このとき、弾性シール材２０は、断面Ｌ字状を呈し、表面部１１の裏面１１ａに沿った部分と、挿入部１２の側面１２ａに沿った部分とを備えて構成される。

図３に示すように、弾性シール材２０は、目地止水部材１が目地２に装着される前の状態で、下面が傾斜して形成されている。具体的には、弾性シール材２０は、挿入部１２側（目地止水部材１の幅方向中間部側）から表面部１１の端部側に向かうに連れて、表面部１１からの厚さが薄くなるように傾斜したテーパ面２１を有している。このような構成の目地止水部材１を目地２に挿入すると、弾性シール材２０は、太陽光パネルＰの縁端部５２の角部５３に押されながら、挿入部１２の側面１２ａ側へと押し流されて、目地２内に挿入される。そして、弾性シール材２０は、最終的にカバー部材１０の表面部１１の裏面１１ａと、太陽光パネルＰの縁端部５２の表面５２ａとに挟まれて圧縮される部分と、カバー部材１０の挿入部１２の側面１２ａと、太陽光パネルＰの縁端部５２の側面５２ｂとに挟まれて圧縮される部分とを備えることとなる。これによって、弾性シール材２０は、太陽光パネルＰの縁端部５２の表面５２ａに接して形成されるシール面と、側面５２ｂに接して形成されるシール面の、二つのシール面を形成することとなる。

次に、図５および図６を参照しながら、太陽光パネルＰの設置手順および目地止水部材１の設置手順を説明し、本発明の作用効果を説明する。図５に示すように、まず、屋根Ｒ上に支持ブロック４３を設置した上に、下地フレーム３０を載置して固定する。支持ブロック４３は、下地フレーム３０の長手方向両端部に設置する。下地フレーム３０は、屋根勾配の下流側から順次設置していく。下側の下地フレーム３０を固定した後に、その下地フレーム３０との間隔が、所定距離となるように、上流側の下地フレーム３０を設置する。下地フレーム３０間の所定距離は、太陽光パネルＰの基準短手方向寸法（常温時における勾配方向Ｘの長さ寸法）に、熱膨張による短手方向の変化寸法を合わせた長さとする。このとき、下地フレーム３０の突条３１のボルト用孔３１ａには、ボルトＢを下側から挿通させて、その胴部を上方に突出させておく（図５の部分拡大図参照）。このボルトＢを用いて、後の工程において下地フレーム３０と沿って延在する目地止水部材１を固定する。一方、最下段と最上段の下地フレーム３０では、直交方向Ｙに隣り合う下地フレーム３０，３０の間にも、ボルト用孔（図示せず）を形成して、ボルトを下側から挿通させて、その胴部を上方に突出させておく（図示せず）。このボルトを用いて、下地フレーム３０と直交する方向（勾配方向Ｘ）に延在する目地止水部材１（図１参照）を固定する。

全ての下地フレーム３０の設置が完了したなら、図６に示すように、下流側から太陽光パネルＰを設置していく。太陽光パネルＰは、その上下の縁端部５２の底面を支持部３２の上面に接触させて載置するとともに、下側の端面（側面５２ｂ）を突条３１の側面に接触させて係止する（図２参照）。ここで、夏場など気温が高い場合には、太陽光パネルＰが膨張して短手寸法が大きくなっており、太陽光パネルＰの上側端部も突条３１の側面に接触または近接している。一方、冬場など気温が低い場合には、太陽光パネルＰが収縮して短手寸法が小さくなっており、太陽光パネルＰの上側の端面は、突条３１の側面と隙間を空けている（図示せず）。このように太陽光パネルＰを配置することで、突条３１を挟むように配置された太陽光パネルＰ，Ｐ（勾配方向Ｘにおいて隣接する太陽光パネルＰ，Ｐ）の間には、目地２（以下、「横目地２ａ」と称する場合がある）が直交方向Ｙに延在して形成されることとなる。この横目地２ａの幅は、突条３１の幅寸法と略同等の長さから、突条３１の幅寸法に熱収縮による太陽光パネルＰの短手方向の収縮寸法を加えた幅を備えた長さまでの範囲の寸法となる。

直交方向Ｙにおいて隣接する方向に太陽光パネルＰを設置する場合は、既設の太陽光パネルＰに対して、新たな太陽光パネルＰを、所定距離をあけて配置して勾配方向Ｘに延在する目地２（以下、「縦目地２ｂ」と称する場合がある）を形成する。この縦目地２ｂの目地幅（直交方向Ｙの幅寸法）は、太陽光パネルＰの基準長手方向寸法（常温時における直交方向Ｙの長さ寸法）に、熱膨張による長手方向の変化寸法を合わせた長さとする。

太陽光パネルＰの設置が完了したなら、図２に示すように、目地止水部材１を目地２に挿入する。下地フレーム３０から突出するボルトＢの胴部が、突条３１のボルト用孔３１ａに挿通されるように、目地止水部材１を突条３１の上方に設置する。目地止水部材１を目地２の内部に手である程度押し込んだ後に、ボルトＢにナットＮを装着して締め付ける。なお、目地止水部材１は、ボルトＢ・ナットＮによる固定前においても、弾性シール材２０の粘着性（摩擦力）によって、太陽光パネルＰに仮固定された状態となっているので、ナットＮの締付け作業が行い易い。このとき、弾性シール材２０は、太陽光パネルＰの縁端部５２の表面５２ａによってカバー部材１０の表面部１１の裏面１１ａに押し付けられるとともに、太陽光パネルＰの縁端部５２の側面５２ｂによってカバー部材１０の挿入部１２の側面１２ａに押し付けられるので、二つのシール面を得ることができる。これによって、シール面積が大きくなり、必要なシール性能を確保できる。このとき、太陽光パネルＰの縁端部５２の側面５３ｂも利用して弾性シール材２０を押圧しているので、太陽光パネルＰの表面５２ａにおける弾性シール材２０の押圧部分を少なくできる。したがって、カバー部材１０が太陽光パネルＰの表面を覆う面積を小さくすることができ、表面部１１が太陽光発電セル５１を覆わないので、受光面積が減少することがなく、受光面に影響を与えない。

さらに、この目地止水部材１は、ボルトＢおよびナットＮで下地フレーム３０に容易に固定することができるので、従来（特に目地にシール材を充填する構成のもの）と比較して設置やメンテナンスの手間が少なくて済む。また、弾性シール材２０は目地２の幅方向にも押圧されて変形可能であるので、目地幅に多少の誤差があったとしても目地止水部材１を設置できるとともにシール性能を確保でき、その誤差を吸収することができる。さらには、太陽光パネルの熱による伸張・収縮や、風圧などによる太陽光パネルを含めた屋根の挙動変化などにより目地幅が変動するが、弾性シール材２０の変形によって目地幅の変動を吸収でき、経時的変化に対して長期に止水性を維持することができる。

さらには、弾性シール材２０が、目地２に挿入される前の状態で、テーパ面２１を有しているので、目地止水部材１を目地２側に挿入すべく押さえた際に、弾性シール材２０が目地２内に入り込みやすくなる。つまり、太陽光パネルＰの縁端部５２の角部５３に、テーパ面２１が押されることとなるが、弾性シール材２０は、テーパ面２１に沿って押し込まれることで、挿入部１２の側面１２ａ側に押し流されることとなり、目地２内に入り込みやすくなる。さらには、弾性シール材２０は、側面１２ａに向かって押し付けられるので、カバー部材１０の表面部１１の裏面１１ａに押し付けられるだけではなく、挿入部１２の側面１２ａにも押し付けられることとなる。したがって、十分なシール性能を確保することができる。

また、表面部１１に挿入部１２を設けたことによって、挿入部１２が表面部１１の補強リブの役目を果たすこととなり、長尺形状であるカバー部材１０の変形を抑制することができる。

なお、本実施形態では、図１に示すように、縦目地２ｂに装着される目地止水部材１は、上端から下端まで延在して一本物で通して構成されており、横目地２ａに装着される目地止水部材１が、太陽光パネルＰごとに配置され、その両端が縦目地２ｂに装着された目地止水部材１の側面に当接している。

最後に、図２に示すように、ボルトＢの端部とナットＮを覆うキャップ部材２５を被せて、表面部１１のボルト用孔１３の周囲をシールする。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、前記実施形態では、カバー部材１０の挿入部１２を一対のプレートで構成しているが、これに限定されるものではなく、ブロック状の一体物としてもよい。但し、目地止水部材１の重量を考慮すると、一対のプレートである方が好ましい。

１ 目地止水部材
２ 目地
１０ カバー部材
１１ 表面部
１１ａ 裏面
１２ 挿入部
１２ａ 側面
２０ 弾性シール材
２１ テーパ面
Ｐ 太陽光パネル
５２ 縁端部
５２ａ 表面
５２ｂ 側面

Claims (2)

1. 隣り合う太陽光パネル間の目地を止水する目地止水部材において、
   前記目地を覆うカバー部材と、このカバー部材と前記太陽光パネルとの間に介設される弾性シール材とを備え、
   前記カバー部材は、前記目地とともに前記目地の両側に位置する前記太陽光パネルの各縁端部の表面を覆う表面部と、この表面部の裏面から突出して前記目地の内部に挿入される挿入部とを備えてなり、
   前記弾性シール材は、前記表面部の裏面と前記挿入部の側面の両面に接しており、前記太陽光パネルの前記縁端部の表面と側面によって押圧されている
   ことを特徴とする目地止水部材。
2. 前記弾性シール材は、前記目地に挿入される前の状態で、前記挿入部側から前記表面部の端部側に向かうに連れて前記表面部からの厚さが薄くなるように傾斜したテーパ面を有している
   ことを特徴とする請求項１に記載の目地止水部材。

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