特許 5756670 断熱屋根下地構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5756670

(24)【登録日】2015年6月5日

(45)【発行日】2015年7月29日

(54)【発明の名称】断熱屋根下地構造

(51)【国際特許分類】

   E04D 13/18 20140101AFI20150709BHJP

   E04D 3/35 20060101ALI20150709BHJP

【ＦＩ】

   E04D13/18

   E04D3/35 F

   E04D3/35 Z

【請求項の数】1

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2011-89958(P2011-89958)

(22)【出願日】2011年4月14日

(65)【公開番号】特開2012-219593(P2012-219593A)

(43)【公開日】2012年11月12日

【審査請求日】2014年3月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】390018463

【氏名又は名称】アイジー工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】眞田耕一郎

(72)【発明者】

【氏名】荒木和彦

【審査官】 津熊 哲朗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２９１７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０３６６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０４９３６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６９０７７０１（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】 特開昭６３−０８３３６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｄ １３／１８

Ｅ０４Ｄ ３／３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属成形板とその裏面に設けた断熱材と屋根下地材とから構成される断熱屋根構造において、断熱材の一部を金属成形板の裏面が現れるように切除した切り欠き部に、切り欠き部と同一形状の金具下地材が形成されと共に、金具下地材上面には水上から水下に沿って排水溝が形成されていることを特徴とする断熱屋根下地構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、断熱屋根材上に、ソーラーパネル等の屋根設備を形成可能にした断熱屋根下地構造に係るものである。

【背景技術】

【0002】

屋根上に、太陽熱利用設備等を固定するには、方法として屋根材裏面に固定板を形成し、固定板と屋根材上に形成した係留金具を固定するものであった（例えば、特許文献参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実公昭６３−１６７３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１によれば屋根材を固定板と係留金具にて狭持して固定するために、屋根材として金属製板材裏面に合成樹脂発泡体などの断熱材を利用した屋根材を使用した屋根に取り付けた場合、合成樹脂発泡体などの断熱材が経年変化により肉やせして留め具（ビス）が緩んでしまい、取付強度の低下、防水性の低下等の課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明はこのような欠点を解決するために、金属成形板とその裏面に設けた断熱材と屋根下地材とから構成される断熱屋根構造において、断熱材の一部を金属成形板の裏面が現れるように切除した切り欠き部に、切り欠き部と同一形状の金具下地材が形成されと共に、金具下地材上面には水上から水下に沿って排水溝が形成されている断熱屋根下地構造を提供するものである。

【発明の効果】

【0006】

本発明に係る断熱屋根下地構造によれば、（１）断熱材がつぶれて強固に固定出来ない等の不具合が生じない。（２）断熱材の経年変化による変形により、固定した屋根設備設置ベースＳＢを留め付けた固定具βが緩まない。（３）固定部分から漏水する危険性がない。等の特徴、効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明に係る断熱屋根下地構造の代表的一例を示す説明図である。

【図2】本発明に係る断熱屋根下地構造の代表的一例を示す説明図である。

【図3】本発明に係る断熱屋根下地構造の代表的一例を示す説明図である。

【図4】本発明に係る断熱屋根下地構造の代表的一例を示す説明図である。

【図5】本発明に係る断熱屋根下地構造に使用する断熱屋根材の一例を示す説明図である。

【図6】本発明に係る断熱屋根下地構造に使用する断熱屋根材の一例を示す説明図である。

【図7】本発明に係る断熱屋根下地構造に使用する断熱屋根材の一例を示す説明図である。

【図8】本発明に係る断熱屋根下地構造に使用する断熱屋根材の施工状態を示す説明図である。

【図9】本発明に係る断熱屋根下地構造に使用する断熱屋根材の施工状態を示す説明図である。

【図10】本発明に係る断熱屋根下地構造に使用する断熱屋根材の一例を示す説明図である。

【図11】本発明に係る断熱屋根下地構造に使用する断熱屋根材の一例を示す説明図である。

【図12】本発明に係る断熱屋根下地構造に使用する断熱屋根材の一例を示す説明図である。

【図13】本発明に係る断熱屋根下地構造に使用する断熱屋根材の一例を示す説明図である。

【図14】本発明に係る断熱屋根下地構造に使用する断熱屋根材の施工状態と、断熱屋根材の端部を示す説明図である。

【図15】本発明に係る断熱屋根下地構造に使用する断熱屋根材の一例を示す説明図である。

【図16】本発明に係る断熱屋根下地構造に使用する断熱屋根材の施工順序を示す説明図である。

【図17】本発明に係る断熱屋根下地構造に使用する断熱屋根材の施工順序を示す説明図である。

【図18】本発明に係る断熱屋根下地構造に使用する断熱屋根材のその他の実施例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例】

【0008】

以下に図面を用いて本発明に係る断熱屋根下地構造について詳細に説明する。図１〜４は本発明に係る断熱屋根下地構造の施工状態を示す説明図、図５（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）、（ｂ）、図７（ａ）、（ｂ）は金属成形板Ｂと断熱材Ｃ、裏面材Ｄ、金具下地材Ｅよりなる断熱屋根材Ａの代表的一例を示す説明図、図８、図９は断熱屋根材Ａの左右端部の施工状態を示す説明図、図１０〜図１３は断熱屋根材Ａの左右端部を示す説明図、図１４（ａ）〜（ｃ）において、（ａ）図は図８のａ−ａ部端面図、（ｂ）図は図１０のｂ−ｂ部端面図、（ｃ）図は図１１のｃ−ｃ部端面図である。また、図１５（ａ）〜（ｃ）において、（ａ）図は図１３のｄ−ｄ部断面図、（ｂ）図は図１３のｅ−ｅ部断面図、（ｃ）図は図１０のｆ−ｆ部断面図である。さらに、図１５（ａ）〜（ｃ）、図１６（ａ）〜（ｃ）は施工順序を示す説明図である。図中、αは屋根下地、βは釘等の固定具、γは縦目地、γ１は横目地、Ｋは家屋、Ｍは窓、Ｙは屋根を示している。

【0009】

下地屋根は、新築の際は図１、２に示すように垂木１、野地板２、防水シート３から構成した木造下地を示したものである。すなわち、垂木１上に野地板２を敷設し、野地板２上に防水シート３（アスファルトフェルト）を配設した一般的な構造の屋根下地αである。また、屋根下地αとしてＨ形鋼、Ｉ形鋼、ミゾ形鋼、軽量ミゾ形鋼、リップ溝形鋼、等辺山形鋼、不等辺山形鋼、角形鋼（角パイプ）、円形鋼（円形パイプ）、等を使用した鉄骨下地でも良いものである。勿論、既存の屋根をそのまま改修する屋根の際には、これら屋根下地α上に金属横葺き屋根、金属瓦棒葺き屋根、新生瓦（コロニアル）、瓦屋根、等の既存屋根（図示せず）が形成された既存屋根構造が屋根下地αとなるものである。勿論、防水シート３を形成しない屋根下地αでも良いものである。

【0010】

金属成形板Ｂは、例えば金属板（カラー鋼板、銅板、アルミニウム板、チタン板、ステンレス板、サンドイッチ鋼板、クラッド鋼板等）等をロール成形、プレス成形、押出成形、等によって形成したものである。

【0011】

さらに説明すると、金属成形板Ｂは長尺板状であり、図５（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、略水平面状の化粧面４と、裏面５と、化粧面４の水下側端部を下方に垂下した段差化粧面６と、水上側に開口するように略コ字状に屈曲して差込縁７を形成し、化粧面４と段差化粧面６と差込縁７とから略Ｕ字状の引っ掛け溝８を形成して雄型連結部９としたものである。

【0012】

また、図５（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、化粧面４の水上側端部には化粧面４の先端を水下側に開口して断面略Ｕ字状に形成した前記差込縁７と嵌合する嵌合溝１０と、嵌合溝１０の上縁となる嵌合縁１１と、固定面１２を形成し雌型連結部１３としたものである。

【0013】

さらに、図１０、図１４（ｂ）に示すように、金属成形板Ｂの一端縁の下端部１４ａを内側方に突出して折り返し片１５と、折り返し片１５に形成した凹部１６と、凹部１６により形成した防水空隙１７と、折り返し片１５の先端よりも外方の化粧面４上に、化粧面４中央へ傾斜して突出した凸部１８とから形成した下連結部１４と、図１１、図１４（ｃ）に示すように、金属成形板Ｂの他端縁の上端部１９ａを外側方に突出した突出片２０と、突出した部分の雌型連結部１３部分を切断した切り欠き２０と、突出片２０の先端を内側に折り返した空隙防止片２２と、突出片２０の裏面部分の切り欠き２３と、差込縁７の上端部１９ａ近傍を切り欠いた水抜き孔２４、第２水抜き孔２５と、位置決め片２６と、空隙防止片２２より形成される防水空隙２７とから形成した上連結部１９を形成したものである。

【0014】

下連結部１４は、図８、図９、図１４（ａ）〜（ｃ）に示すように、上連結部１９が連結されることにより、防水機能を発揮する部分である。

【0015】

折り返し片１５は、下端部１４ａを折り返して形成することにより、突出片２０の裏面５に当接して防水性を強化すると共に、途中に凹部１６を形成することにより、防水空隙１７を連結部内に形成し、さらに防水性を向上するものである。

【0016】

凸部１８は、図１０に示すように化粧面４中央の水下側へ傾斜して一定ピッチで複数個形成することにより、内部に浸入しようとする雨水、風等を図８に点線矢印で示すように外部に排出すると共に、折り返し片１５、凹部１６、防水空隙１７、空隙防止片２２、防水空隙２７との相乗効果により、さらに、防水性、気密性を向上するものである。

【0017】

図では、その形成角度ｒは、ｒ＝３０°としている。また、凸部１８の形成位置は、下端部１４ａから凸部１８形成位置までの幅をｗ、図１１に示すように上端部１９ａから突出片２０の先端までの幅（切り欠き２３の幅）をＷとすると、Ｗ＞ｗの関係である。なお、図１０に示すように凸部１８間の関係において、凸部１８間に垂直方向の重なりｔを設けると、さらに防水性が向上するものである。なお、凸部１８の垂直方向の重なりをＴとすると、Ｔ≧０である。

【0018】

このように凸部１８を傾斜して複数個形成することにより、端部の成形歪みを最小限にして成型が可能である。また、歪みがないので金属成形板Ｂの寸法精度が向上し、さらに、寸法精度の向上により、施工性、防水性が向上するものである。

【0019】

上連結部１９は、図８、図９、図１４（ａ）〜（ｃ）に示すように、下連結部１４上に連結されることにより、防水機能を発揮する部分である。

【0020】

突出片２０は、図１４（ａ）に示すように、切り欠き２１を介して下連結部１４上に形成され、防水性を有する縦目地γを形成する部分であり、凸部１８、空隙防止片２２により複数の防水空隙２７を形成して防水性、気密性を向上するものである。

【0021】

切り欠き２１は、金属成形板Ｂ同士を連結する際に、雌型連結部１３部分が邪魔にならないように、嵌合縁１１、固定片１２を切り欠いた空間である。勿論、切り欠き２１には断熱材Ｃと裏面材Ｄは存在しない。

【0022】

空隙防止片２２は、突出片２０と化粧面４間の縦目地γに空隙が形成されるのを防止し、防水性を向上すると共に、意匠性の向上と、端部がバタ付かないように形成するものである。

【0023】

切り欠き２３は、断熱屋根材Ａ同士を横方向で連結する際に、断熱材Ｃと裏面材Ｄが邪魔にならないように切り欠いた空間である。

【0024】

水抜き孔２４は、図８〜図１０に示すように連結した際に、縦目地γ部分から浸入した雨水が、差込縁７部分から内部に浸入しないように、下段の断熱屋根材Ａ上の化粧面４に排水する部分である。

【0025】

第２水抜き孔２５は、図２、図８、図９に示すように連結した際に、縦目地γ部分から浸入した雨水が、水抜き孔２４を越えて浸入しようとした際に、下段の断熱屋根材Ａ上の化粧面４に排水する部分である。また、第２水抜き孔２５によりを形成するものであり、位置決め片２６は切り欠き２３の形成位置を特定するための部分である。勿論、位置決め片２６は断熱屋根材Ａ製造時には、断熱材Ｃと裏面材Ｄを形成した複数枚の連続した断熱屋根材Ａ同士を、切り離すための断熱材Ｃと裏面材Ｄの切断位置としても機能する部分である。

【0026】

断熱材Ｃは防水材、断熱材、補強材、嵩上げ材、防音材、吸音材、緩衝材、防火材、結露防止材、等として機能するものであり、主に、合成樹脂発泡体を使用するものである。その素材としては、スチレンフォーム、ポリウレタンフォーム、ポリイソシアヌレートフォーム、フェノールフォーム、塩化ビニルフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリスチレンフォーム、ユリアフォーム等、の合成樹脂発泡体からなるものであり、例えばレゾール型フェノールの原液と、硬化剤、発泡剤を混合し、表面材、もしくは裏面材の裏面側に吐出させ、加熱して反応・発泡・硬化させて形成したものである。

【0027】

また、断熱材Ｃ中には各種難燃材として軽量骨材（パーライト粒、ガラスビーズ、石膏スラグ、タルク石、シラスバルーン、水酸化アルミニウム等）、繊維状物（グラスウール、ロックウール、カーボン繊維、グラファイト等）を混在させ、耐火性、防火性を向上させることも出来る。

【0028】

特に、このような合成樹脂発泡体を断熱材Ｃとして使用した場合には（１）断熱屋根材の断熱材が合成樹脂発泡体等の場合でも、合成樹脂発泡体よりなる断熱材がつぶれて強固に固定出来ない等の不具合が生じない。（２）合成樹脂発泡体等の断熱材の収縮と、経年変化による肉やせ等により、固定した屋根設備設置ベースＳＢを留め付けた固定具βが緩まない。（３）固定部分から漏水する危険性がない。等の作用効果を有するものとなる。

【0029】

裏面材Ｄはクラフト紙、アルミ蒸着紙、アスファルトフェルト、金属箔（Ａｌ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｃｕ）、合成樹脂シート、ゴムシート、布シート、石膏紙、水酸化アルミ紙、ガラス繊維不織布等の１種、または２種以上をラミネートしたもの、あるいは防水処理、難燃処理されたシート等からなるものである。

【0030】

断熱屋根材Ａには、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、断熱材Ｃを切り欠いて図では３カ所切り欠いて、切り欠き部Ｃ１を形成し、切り欠き部Ｃ１に図７（ａ）、（ｂ）に示すような金具下地材Ｅを形成したものである。勿論、金具下地材Ｅは切り欠き部Ｃ１と同一形状とするものであり、裏面に万が一の雨水の浸入に対して排水出来るように排水溝Ｅ１を形成したものである。また、金具下地材Ｅの表裏面、またはいずれかの面に防水シート（ブチル系、アスファルト系等）を貼り付けることも出来る。

【0031】

断熱屋根材Ａの裏面に形成した金具下地材Ｅは、図１〜図４に示すように、断熱屋根材Ａ上に形成するソーラーパネル等の屋根設備Ｓを屋根Ｙ上に形成するための固定下地として機能するものであり、ソーラーパネル等の屋根設備Ｓを取り付けるための、複数個のソーラーベース等よりなる屋根設備設置ベースＳＢを垂木１、野地板２に強固に固定するための間接固定材として機能するものである。

【0032】

断熱屋根材Ａの断熱材Ｃが合成樹脂発泡体等の場合、そのまま複数個のソーラーベース等よりなる屋根設備設置ベースＳＢを垂木１、野地板２に固定すると、合成樹脂発泡体よりなる断熱材Ｃがつぶれて強固に固定出来ない不具合があった。また、固定したとしても、断熱材Ｃの収縮と、経年変化による肉やせにて、固定した屋根設備設置ベースＳＢを留め付けた固定具βが緩みによる強度不足と、その固定部分から漏水する危険性があった。しかしながら、本発明に係る断熱屋根下地構造によれば上記構造形成することにより、このような危険性が排除出来るものである。

【0033】

なお、金具下地材Ｅの素材は、木材、硬質プラスチックなどを使用するものである。

【0034】

そこで、本発明に係る断熱屋根下地構造の施工方法について説明する。そこで、図５（ａ）〜（ｃ）〜図１５（ａ）〜（ｃ）に示すような断熱屋根材Ａを図１〜図４、図１５（ａ）〜（ｃ）、図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように施工するとする。

【0035】

まず、図２に示すように下段の断熱屋根材Ａ上に上段の断熱屋根材Ａを施工した図１６（ａ）、図１７（ａ）の左の断熱屋根材Ａ１の下連結部１４上に、図１６（ｂ）、図１７（ｂ）に示すように右の断熱屋根材Ａ２の上連結部１９を重ね合わせる。

【0036】

その後、図１６（ｂ）、図１７（ｂ）に矢印で示すように右の断熱屋根材Ａを押し込むように差し込んで施工し、断熱屋根材Ａ２の固定片１２を図２に示すように釘等の固定具βにより屋根下地αに固定し、図１７（ｃ）に示すように施工するものである。この工程を、右方向、上方向に順次行うことにより、図３に示すように施工を完了するものである。勿論、右の断熱屋根材Ａ２を斜め方向に押し込むように差し込んで施工することも可能である。

【0037】

このような工程を、一般部分については図５（ａ）〜（ｃ）に示すような断熱屋根材Ａを使用し、図１、図４に示すように屋根設備Ｓを形成する部分については図６（ａ）、（ｂ）に示すような断熱屋根材Ａを使用するものである。このように形成した屋根Ｙ上に、図１に示すように屋根設備設置ベースＳＢを複数個形成し、この複数個形成した屋根設備設置ベースＳＢに、ボルト・ナット等の固定具βを介して図４に示すように屋根設備Ｓを設置するものである。

【0038】

以上説明したのは本発明に係る断熱屋根下地構造の一実施例にすぎず、図１８（ａ）〜（ｃ）に示すような断熱屋根材Ａを使用することも出来る。また、これら断熱屋根材Ａを組み合わせて使用することも出来るものである。

【符号の説明】

【0039】

α 屋根下地
β 固定具
γ 縦目地
γ１ 横目地
Ａ 断熱屋根材
Ａ１ 断熱屋根材
Ａ２ 断熱屋根材
Ｂ 金属成形板
Ｃ 断熱材
Ｃ１ 切り欠き部
Ｄ 裏面材
Ｅ 金具下地材
Ｅ１ 排水溝
Ｋ 家屋
Ｍ 窓
Ｓ 屋根設備
ＳＢ 屋根設備設置ベース
Ｙ 屋根
１ 垂木
２ 野地板
３ 防水シート
４ 化粧面
５ 裏面
６ 段差化粧面
７ 差込縁
８ 引っ掛け溝
９ 雄型連結部
１０ 嵌合溝
１１ 嵌合縁
１２ 固定片
１３ 雌型連結部
１４ 下連結部
１４ａ 下端部
１５ 折り返し片
１６ 凹部
１７ 防水空隙
１８ 凸部
１９ 上連結部
１９ａ 上端部
２０ 突出片
２１ 切り欠き
２２ 空隙防止片
２３ 切り欠き
２４ 水抜き孔
２５ 第２水抜き孔
２６ 位置決め片
２７ 防水空隙

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】