JP4738669B2

JP4738669B2 - Solar cell roofing material

Info

Publication number: JP4738669B2
Application number: JP2001251751A
Authority: JP
Inventors: 智敏溝田; 拓文渡邉; 俊夫五十嵐; 雅人浜島
Original assignee: Asahi Kasei Construction Materials Corp
Current assignee: Asahi Kasei Construction Materials Corp
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2001-08-22
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2021-08-22
Also published as: JP2003064829A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池屋根材の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、地球規模での資源節約や環境問題を解決していくため、化石燃料の代替エネルギーとして無尽蔵でクリーンな太陽光エネルギーの活用が注目されており、住宅等の建築物の屋根上に太陽電池を設置し、この太陽電池から住宅に電力を供給することにより省エネルギー化を図ることが実施されている。太陽電池の屋根への取り付けに際しては、既設屋根瓦の上に金具等で架台を屋根構造部材に固定し、この架台上にパネル状の太陽電池ユニットを設置する方式、あるいは、太陽電池自体を屋根材として取り付ける方式、あるいはスレート瓦や金属瓦のように平坦な表面を有する屋根瓦の基材表面に太陽電池を貼り合わせた、いわゆる太陽電池一体瓦を野地板に直接葺く方式などの手段が採られている。
【０００３】
既設屋根瓦の上に金具等で架台を屋根構造部材に固定し、この架台上にパネル状の太陽電池ユニットを設置する方式は、太陽電池の配線やコネクターを外部に露出させることになり、直接風雨や太陽光の影響を受けやすく、耐久性上問題があるとともに、雨仕舞が難しいといった不具合がある。また、架台や太陽電池ユニットは、屋根とは独立した構造物として位置付けられ、耐風圧や積雪荷重等の外力に対して屋根瓦同等の強度が要求され、自ずと重量が大きくなる。そのため、屋根面に多大な重量が積載され、耐震上好ましくなく、架台の設置作業も極めて煩雑で高コストであるといった課題がある。
【０００４】
太陽電池自体を屋根材として取り付ける方式でも、野地面に太陽電池取り付け用のレール、水切り板金等を設置する必要があり、設置作業も極めて煩雑で高コストであるといった課題がある。
また、スレート瓦やセメント瓦、金属瓦のように少なくとも一部ほぼ平坦な表面を有する屋根材の基材表面に太陽電池を一体化した、いわゆる太陽電池屋根材を野地板に直接葺く方式も提案されている。少なくとも一部ほぼ平坦な表面を有する屋根瓦の基材表面に太陽電池を一体化した、いわゆる太陽電池屋根材を野地板に直接葺く方式では、太陽電池屋根材は、通常、軒側から棟側に向かって、軒側の太陽電池屋根材の上端部の一部に棟側の太陽電池屋根材が重なりながら施工されていくために、施工後の一部太陽電池屋根材の交換が難しく、たとえば、軒先側の太陽電池屋根材が破損した場合、棟側に重なって施工される太陽電池屋根材を一部、取り除く必要があった。そのため、メンテナンスが非常に煩雑になるという課題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述の問題点に鑑み、耐久性、雨仕舞、施工性、意匠性に優れ、且つメンテナンスが容易な、住宅などの屋根に敷設するに適した太陽電池屋根材を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の通りである。
１．モジュールフレーム材が周囲に設けられた太陽電池モジュール部と屋根面固定フレーム部から構成され、該太陽電池モジュール部と屋根面固定フレーム部とが接合され、屋根面固定フレーム部の棟フレーム材および左右フレーム材の外側縁に立ち上がり部Ａとその内側に立ち上がり部Ｂが形成され、立ち上がり部Ａ、立ち上がり部Ｂのそれぞれのフレーム材からの立ち上がり高さはほぼ同一に形成され、立ち上がり部Ａ、立ち上がり部Ｂがそれぞれ連続するように形成されていることを特徴とする太陽電池屋根材。
２．屋根面固定フレーム部は軒フレーム材、棟フレーム材、左右フレーム材から構成され、左右フレーム材のいずれか一方には、オーバーラップ部材が設けられ、左右フレーム材の他方には、アンダーラップ部材が設けられていることを特徴とする１．記載の太陽電池屋根材。
【０００７】
３．オーバーラップ部材が外側縁に取り付けられている左フレーム材もしくは右フレーム材において、外側縁の下端部付近に水受け部が形成されており、該水受け部の上方にオーバーラップ部材が取り付けられていることを特徴とする２．記載の太陽電池屋根材。
【０００８】
４．アンダーラップ部材が外側縁に取り付けられている左フレーム材もしくは右フレーム材において、外側縁の上端部付近に笠部が形成されており、該笠部の下方にアンダーラップ部材が取り付けられていることを特徴とする２．または３．記載の太陽電池屋根材。
【０００９】
本発明の太陽電池屋根材は、モジュールフレーム材が周囲に設けられた太陽電池モジュール部と屋根面固定フレーム部から構成され、該太陽電池モジュール部と屋根面固定フレーム部とが接合されてなることを特徴とする。
本発明の太陽電池屋根材は屋根面に取り付けるに際し、軒先側に位置する屋根材の棟側端部の上に棟側に位置する屋根材の軒先側端部を重ね合わせ、それらを葺設して施工される。太陽電池モジュール部の層構成は、受光面側から表面保護材、太陽電池素子、裏面保護材からなり、必要に応じて各層間には封止層が設けられている。裏面保護材の受光面側と反対側には電力取り出し用の端子ボックスが設けられる。端子ボックスにはコネクタ付の電力取り出し用ケーブルが設けられる。表面保護材としては透光性の強化ガラス、白板ガラス、青板ガラス等の無機材料や、透光性のアクリル、ポリカーボネート等の有機材料を用いることができる。表面には防眩処理が施されていても良い。
【００１０】
太陽電池素子は、結晶シリコン、アモルファスシリコン系のものを用いることができる。太陽電池素子は、表面保護材に直接形成されてもいても良い。裏面保護材はポリフッ化ビニル（デュポン製商標名「ＴＥＤＬＡＲ」）等の耐湿性、耐傷性に優れた樹脂が好適に用いられる。裏面保護材には更にアルミ箔をラミネートしたものがより好適に用いられる。封止層としては、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）が好適に用いられる。またこれらの樹脂に公知の紫外線吸収剤を添加することも可能である。
【００１１】
太陽電池モジュールの周囲にはモジュールフレーム材が設けられている。モジュールフレーム材は、ステンレス、ガルバニウム鋼板、アルミニウム等のプレス成型品、押出成型品が好適に用いられる。アルミニウム製のモジュールフレーム材には、アルマイト処理、塗装処理を施し、耐久性を向上することが好ましい。モジュールフレーム材同士の結合は、Ｌ字状の部材を差し込んで結合しても良いし、ビス、接着材等、公知の技術を用いることが可能である。
【００１２】
該モジュールフレーム材と太陽電池モジュール端面との間には、太陽電池モジュールの端面からの水の浸入を防止するために、耐水性、耐久性に優れたシリコーン、変成シリコーン等の充填材を用いることが好ましい。
本発明でいう屋根面固定フレーム部は、前記モジュールフレーム材と同様の製造法で製作することが可能である。太陽電池モジュール部と接合された状態で屋根面固定フレーム部は、釘、ビス等の公知の固定手段を用いて屋根面に固定される。
【００１３】
前記モジュールフレーム材と屋根面固定フレーム部とは接合手段で接合され、接合手段には、鉄、ステンレス製のタッピングビス、ブラインドリベットが好適に用いられる。屋根面固定フレーム部の該接合手段が位置する部分の肉厚が２ｍｍ以上設けられていることが好ましい。モジュールフレーム材と屋根面固定フレーム部の固定強度を確保することができ、接合手段の数を減らし、低コストな製品を提供できる。
【００１４】
前記モジュールフレーム材の上端面には高さ１ｍｍ以上の条状の突起が少なくとも１条形成されていることが好ましい。強風時に屋根面の流れ方向と直行する方向に雨水が流れることを防止し、モジュールフレーム材と屋根面固定フレーム部との接合部を流れる雨水を減少させることが可能となる。
本発明の太陽電池屋根材は、太陽電池モジュール部と屋根面固定フレーム部とが接合されているため、屋根面への固定作業が容易であるとともに、軒先側の太陽電池屋根材が破損した場合にも、棟側に重なって施工される太陽電池屋根材を取り除くこと無く、太陽電池モジュール部を屋根面固定フレーム部と接合する接合手段をはずすのみで交換できる。さらに、コネクタの接続不良が生じた場合にも、棟側に重なって施工される太陽電池屋根材を取り除くこと無く、メンテナンスが可能となる。
【００１５】
請求項２記載の太陽電池屋根材にあっては、前記屋根面固定フレーム部は軒フレーム材、棟フレーム材、左フレーム材、右フレーム材から構成され、左フレーム材、右フレーム材のいずれか一方には、妻方向に隣接する太陽電池屋根材および周辺屋根材と重なり施工されるオーバーラップ部材が設けられ、他の一方のフレーム材にはアンダーラップ部材が設けられていることを特徴とする。
本発明でいう、屋根面固定フレーム部は、屋根面に施工したときに軒側に位置する軒フレーム材、棟側に位置する棟フレーム材、軒フレーム材と棟フレーム材間に左フレーム材および右フレーム材が配置される。
【００１６】
左フレーム材、右フレーム材のいずれか一方には、妻方向に隣接する太陽電池屋根材および周辺屋根材の上側に重なり施工されるオーバーラップ部材が設けられ、他の一方のフレーム材には、妻方向の反対側に隣接する太陽電池屋根材および周辺屋根材の下側に重なり施工されるアンダーラップ部材が設けられている。オーバーラップ部材およびアンダーラップ部材には、それぞれ一方端には各フレーム材への取付部、他の一方には水返し部が設けられていることが好ましい。
【００１７】
左フレーム材又は右フレーム材とオーバーラップ部材又はアンダーラップ部材の取付手段については、両面テープ、タッピングビス、ブラインドリベット等の公知の技術を用いることができる。また、必要に応じて左フレーム材又は右フレーム材とオーバーラップ部材又はアンダーラップ部材の間には、より防水性を高めるためにアクリル、ブチル、シリコーン、変成シリコーン等の公知の充填材を挟むことが好ましい。
【００１８】
前記屋根面固定フレーム部の左フレーム材又は右フレーム材のいずれか一方には、妻方向に隣接する太陽電池屋根材および周辺屋根材と重なって施工されるオーバーラップ部材が設けられ、他の一方のフレーム材にはアンダーラップ部材が設けられているため、該太陽電池屋根材を屋根面に設置する施工作業時に、屋根面に水切り板金や雨押さえ板金等の副資材を用いることなく、妻方向に隣接する太陽電池屋根材および周辺屋根材との隣接部の防水性を確保することが可能となる。
【００１９】
オーバーラップ部材、アンダーラップ部材の形状は、隣接する周辺屋根材の形状、葺き足に応じて自由に変更することができ、オーバーラップ部材、アンダーラップ部材の形状を変更するのみで幅広い周辺屋根材に対応することが可能となる。
また、太陽電池屋根材にあっては、前記屋根面固定フレーム部の棟フレーム材、左フレーム材、右フレーム材の外側縁に立ち上がり部Ａとその内側に立ち上がり部Ｂが形成され、立ち上がり部Ａ、立ち上がり部Ｂのそれぞれの高さはほぼ同一に形成され、立ち上がり部Ａ、立ち上がり部Ｂのそれぞれは連続するように各フレーム材が接合されていることを特徴とする。
【００２０】
前記屋根面固定フレーム部の棟フレーム材および左フレーム材、右フレーム材の外側縁に立ち上がり部Ａとその内側に立ち上がり部Ｂが形成され、立ち上がり部Ａ、立ち上がり部Ｂのそれぞれの高さはほぼ同一に形成され、立ち上がり部Ａ、立ち上がり部Ｂのそれぞれは連続するように各フレーム材が接合されているため、立ち上がり部Ａで固定フレーム部の水下側を除く外周が囲まれることになり、立ち上がり部Ａと立ち上がり部Ｂとの間で浸入した雨水を排出するため、野地面への雨水の浸入を良好に防止することが可能である。
【００２１】
軒フレーム材の外側縁には立ち上がり部Ａとその内側に立ち上がり部Ｂが形成されていてもよいが、立ち上がり部Ａは形成せず、立ち上がり部Ｂのみ形成することが好ましい。軒フレーム材は水下側になるため、立ち上がり部Ａによる雨水の流下阻害を良好に防止することができる。
立ち上がり部Ａに、前記オーバーラップ材およびアンダーラップ材を屋根面固定フレーム部に取り付ける取付手段を設けることも可能であるため、これらの部材の取付を容易に行うことが可能となる。
【００２２】
前記太陽電池モジュール部と屋根面固定フレーム部とが接合手段で接合され、屋根面固定フレーム部の立ち上がり部Ｂよりも内側に接合手段が設けられていることが好ましい。接合手段が立ち上がり部Ｂよりも内側で固定されているため、接合手段からの雨水の浸入を良好に防止することが可能である。
前記立ち上がり部Ｂは凸形状になっており、凸形状の上面部に前記接合手段が設けられていてもよい。接合手段が立ち上がり部Ｂよりも内側で固定されているため、接合手段からの雨水の浸入を良好に防止することが可能である。
【００２３】
前記モジュールフレーム材の断面は逆凹形状部を有し、屋根面固定フレーム部を構成する各フレーム材は立ち上がり部Ｂを有し、左右フレーム材および棟側フレーム材の断面外側縁には立ち上がり部Ａが形成されていることが好ましい。太陽電池モジュール部と固定フレーム部の隙間を小さくできるとともに、立ち上がり部Ｂが雨水の浸入を良好に防止することができ、太陽電池モジュール部と屋根面固定フレーム部との接合部からの雨漏りを防ぐことができる。
【００２４】
前記モジュールフレーム材の逆凹形状断面において、肉厚部にモジュールフレーム材同士を結合手段が設けられていることが好ましい。
結合手段としては、タッピングビス、接着材等の公知の技術を用いることが可能である。タッピングビスを用いた場合には、逆凹形状断面の肉厚部にビス径に応じたタッピングホールを形成しても良いし、接着材を用いた場合には、逆凹形状断面の肉厚部を接着面とし、接合面積を大きくすることができ、接合強度を確保することが可能となる。
【００２５】
また、前記タッピングホールの中心位置で前記太陽電池モジュール部と屋根面固定フレーム部とが接合手段で接合されていることが好ましい。下穴加工が容易になり、寸法精度の高い製品を低コストで提供することが可能となる。請求項３記載の太陽電池屋根材にあっては、前記オーバーラップ部材が外側縁に取り付けられている左もしくは右フレーム材において、外側縁に水受け部が形成されており、該水受け部の断面上方でオーバーラップ部材がフレーム材に取り付けられていることを特徴とする。
【００２６】
前記オーバーラップ部材が外側縁に取り付けられている左フレーム材もしくは右フレーム材において、外側縁の下端部付近に水受け部が形成されており、該水受け部の断面上方でオーバーラップ部材が左フレーム材もしくは右フレーム材に取り付けられているため、万が一、オーバーラップ部と屋根面固定フレーム部との接合部に雨水が浸入しても、水受け部で浸入した雨水を良好に、該太陽電池屋根材の軒側に施工される屋根材上に排出することができる。
【００２７】
請求項４記載の太陽電池屋根材にあっては、前記アンダーラップ部材が断面外側縁に取り付けられている左フレーム材もしくは右フレーム材において、断面外側縁に笠部が形成されており、該笠部の断面下方でアンダーラップ部材が左フレーム材もしくは右フレーム材に取り付けられていることを特徴とする。前記アンダーラップ部材が断面外側縁に取り付けられている左フレーム材もしくは右フレーム材において、断面外側縁に笠部が形成されており、該笠部の断面下方でアンダーラップ部材が左フレーム材もしくは右フレーム材に取り付けられているため、アンダーラップ部と屋根面固定フレーム部との接合部に雨水が浸入することを良好に防止する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図面に基づき、本発明の実施例について以下説明する。
図１は太陽電池モジュール部の一例を示す断面図である。
図２は本発明の太陽電池屋根材の一例を示す斜視図である。
図３は太陽電池屋根材を屋根面に施工した例を示す斜視説明図である。
図４は本発明の太陽電池屋根材の一例を示す断面図である。
【００２９】
太陽電池モジュール部１は、受光面側から強化ガラス２、太陽電池素子３、裏面保護材４からなり、各層間には封止層５が設けられている。裏面保護材４の受光面側と反対側には電力取り出し用の端子ボックス６が設けられる。端子ボックス６にはコネクタ８が接続されたの電力取り出し用ケーブル７が設けられている。太陽電池モジュール部１０の周囲にはモジュールフレーム材９が設けられている。モジュールフレーム材９の上端面には条状突起２５が形成されている。
【００３０】
モジュールフレーム材９には逆凹形状部１０が形成され、さらにモジュールフレーム材同士を結合するためのタッピングホール２９が形成されている。
太陽電池屋根材１９は太陽電池モジュール部１と屋根面固定フレーム部１１から構成されており、ブラインドリベット１８で接合されている。屋根面固定フレーム部１１は軒フレーム材１２、棟フレーム材１３、左フレーム材１４、右フレーム材１５から構成され、左フレーム材１４にはアンダーラップ部材１６、右フレーム材１５にはオーバーラップ部材１７が設けられている。
【００３１】
太陽電池屋根材１９は、軒先側に位置する屋根材２０の棟側端部の上に棟側に位置する屋根材の軒先側端部を重ね合わせて施工される。太陽電池モジュール部１と屋根面固定フレーム部１１とが接合された状態で屋根面固定フレーム部１１を屋根面に固定して施工される。
棟側に重なって施工される太陽電池屋根材１９を取り除くこと無く、ブラインドリベット１８をはずすことでで、太陽電池モジュール部１のみを取り外すことができる。
【００３２】
左フレーム材１４、右フレーム材１５の外側縁に立ち上がり部Ａ２１とその内側に立ち上がり部Ｂ２２が形成されている。
オーバーラップ部材１７が断面外側縁に取り付けられている右フレーム材１５には、断面外側縁の下端部付近に水受け部２３が形成されており、水受け部２３の上方でオーバーラップ部材１７が取付手段２６で取り付けられている。右フレーム材１５とオーバーラップ部材１７の間には、防水性を高めるために充填材２７が挟まれている。
【００３３】
アンダーラップ部材１６が断面外側縁に取り付けられている左フレーム材１４において、断面外側縁に笠部２４が形成されており、笠部２４の断面下方でアンダーラップ部材１６が取付手段２６で取り付けられている。左フレーム材１４とアンダーラップ部材１６の間には、防水性を高めるために充填材２７が挟まれている。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の太陽電池屋根材は、太陽電池モジュール部と屋根面固定フレーム部とが接合されているため、屋根面への固定作業が容易であるとともに、軒先側の太陽電池屋根材が破損した場合にも、棟側に重なって施工される太陽電池屋根材を取り除くこと無く、太陽電池モジュール部を屋根面固定フレーム部と接合する接合手段をはずすのみで交換できる。さらに、コネクタの接続不良が生じた場合にも、棟側に重なって施工される太陽電池屋根材を取り除くこと無く、メンテナンスが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】太陽電池モジュール部の一例を示す断面図。
【図２】本発明の太陽電池屋根材の一例を示す斜視図。
【図３】太陽電池屋根材を屋根面に施工した例を示す斜視説明図。
【図４】本発明の太陽電池屋根材の一例を示す断面図。
【符号の説明】
1 太陽電池モジュール部
2 強化ガラス
3 太陽電池素子
4 裏面保護材
5 封止層
6 端子ボックス
7 電力取り出し用ケーブル
8 コネクタ
9 モジュールフレーム材
10 逆凹形状部
11 屋根面固定フレーム部
12 軒フレーム材
13 棟フレーム材
14 左フレーム材
15 右フレーム材
16 アンダーラップ部材
17 オーバーラップ部材
18 ブラインドリベット
19 太陽電池屋根材
20 屋根材
21 立ち上がり部Ａ
22 立ち上がり部Ｂ
23 水受け部
24 笠部
25 条状突起
26 取付手段
27 充填材
28 結合手段
29 タッピングホール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to the structure of a solar cell roofing material.
[0002]
[Prior art]
Currently, in order to solve global resource conservation and environmental problems, the use of inexhaustible and clean solar energy as an alternative energy to fossil fuels is attracting attention. Solar cells are placed on the roofs of buildings such as houses. In order to save energy, power is supplied to the house from this solar cell. When installing the solar cell on the roof, either a method in which a base is fixed to the roof structural member with metal fittings on the existing roof tiles, and a panel-like solar cell unit is installed on the base, or the solar cell itself is mounted on the roof. There are means such as a method of attaching as a material, or a method of soaking a solar cell integrated tile directly on a base plate, in which a solar cell is bonded to the surface of a roof tile base material having a flat surface such as a slate tile or a metal tile. It is taken.
[0003]
The method of installing the panel-like solar cell unit on this frame by fixing the frame to the roof structure member with metal fittings etc. on the existing roof tiles exposes the solar cell wiring and connectors to the outside, directly There are problems such as being easily affected by wind and rain, sunlight, durability problems, and difficulty in raining. In addition, the gantry and the solar cell unit are positioned as a structure independent of the roof, and are required to have the same strength as the roof tile with respect to external forces such as wind resistance and snow load, and the weight naturally increases. Therefore, there is a problem that a great amount of weight is loaded on the roof surface, which is not preferable in terms of earthquake resistance, and the installation work of the gantry is extremely complicated and expensive.
[0004]
Even in the method of attaching the solar cell itself as a roofing material, it is necessary to install a rail for mounting the solar cell, draining sheet metal, etc. on the ground, and there is a problem that the installation work is extremely complicated and expensive.
In addition, there is also a method in which solar cells are integrated directly on the base plate, in which solar cells are integrated with the base material surface of a roof material having a substantially flat surface, such as slate tiles, cement tiles, and metal tiles. Proposed. In a method in which a solar cell roof material is directly spread on a base plate, in which a solar cell is integrated on the surface of a roof tile base material having at least a partly flat surface, the solar cell roof material is usually built from the eaves side. To the side, because the solar cell roofing material on the ridge side overlaps with a part of the upper end of the solar cell roofing material on the eaves side, it is difficult to replace some solar cell roofing materials after construction, For example, when the solar cell roofing material on the eaves side is damaged, it is necessary to remove a part of the solar cell roofing material that is constructed to overlap the building side. Therefore, there is a problem that maintenance becomes very complicated.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a solar cell roof material suitable for laying on a roof of a house, etc., which is excellent in durability, rain finish, workability, designability, and easy to maintain. is there.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is as follows.
1. The module frame material is composed of a solar cell module portion and a roof surface fixing frame portion provided around, the solar cell module portion and the roof surface fixing frame portion are joined, and the roof frame fixing frame portion has a ridge frame material and left and right frames A rising portion A is formed on the outer edge of the frame material, and a rising portion B is formed on the inner side thereof. The rising heights of the rising portion A and the rising portion B from the frame material are substantially the same. A solar cell roofing material, wherein B is formed so as to be continuous .
2. The roof surface fixing frame portion is composed of eaves frame material, ridge frame material, and left and right frame materials. An overlap member is provided on one of the left and right frame materials, and an underlap member is provided on the other of the left and right frame materials. 1. It is provided. The solar cell roofing material described.
[0007]
3. In the left frame material or the right frame material in which the overlap member is attached to the outer edge, a water receiving portion is formed near the lower end portion of the outer edge, and the overlap member is attached above the water receiving portion. 1. It is characterized by having The solar cell roofing material described.
[0008]
4). In the left frame material or the right frame material in which the underlap member is attached to the outer edge, a shade portion is formed near the upper end portion of the outer edge, and the underlap member is attached to the lower portion of the shade portion. Characterized by 2. Or 3. The solar cell roofing material described.
[0009]
The solar cell roof material of the present invention is composed of a solar cell module part and a roof surface fixing frame part around which a module frame material is provided, and the solar cell module part and the roof surface fixing frame part are joined. It is characterized by.
When the solar cell roofing material of the present invention is attached to the roof surface, the eaves side end of the roofing material located on the ridge side is superimposed on the ridge side end of the roofing material located on the eaves side, and they are installed. It is constructed. The layer structure of the solar cell module part is composed of a surface protective material, a solar cell element, and a back surface protective material from the light receiving surface side, and a sealing layer is provided between each layer as necessary. A terminal box for taking out electric power is provided on the side opposite to the light receiving surface side of the back surface protective material. The terminal box is provided with a power extraction cable with a connector. As the surface protective material, an inorganic material such as translucent tempered glass, white plate glass, and blue plate glass, or an organic material such as translucent acrylic or polycarbonate can be used. The surface may be subjected to an antiglare treatment.
[0010]
As the solar cell element, crystalline silicon or amorphous silicon can be used. The solar cell element may be directly formed on the surface protective material. As the back surface protective material, a resin excellent in moisture resistance and scratch resistance such as polyvinyl fluoride (trade name “TEDLAR” manufactured by DuPont) is preferably used. As the back surface protective material, a laminate of aluminum foil is more preferably used. As the sealing layer, ethylene vinyl acetate (EVA) or polyvinyl butyral (PVB) is preferably used. It is also possible to add a known ultraviolet absorber to these resins.
[0011]
A module frame material is provided around the solar cell module. As the module frame material, a press-molded product or an extrusion-molded product such as stainless steel, a galvanium steel plate, or aluminum is preferably used. The aluminum module frame material is preferably subjected to alumite treatment and coating treatment to improve durability. The module frame members may be joined together by inserting L-shaped members, or a known technique such as a screw or an adhesive can be used.
[0012]
Between the module frame material and the end surface of the solar cell module, in order to prevent water from entering from the end surface of the solar cell module, a filler such as silicone and modified silicone having excellent water resistance and durability should be used. Is preferred.
The roof surface fixing frame portion referred to in the present invention can be manufactured by the same manufacturing method as that for the module frame material. The roof surface fixing frame portion is fixed to the roof surface using a known fixing means such as a nail or a screw while being joined to the solar cell module portion.
[0013]
The module frame material and the roof surface fixing frame portion are joined by joining means, and iron, stainless tapping screws, and blind rivets are preferably used as the joining means. It is preferable that the thickness of the portion where the joining means of the roof surface fixing frame portion is located is 2 mm or more. The fixing strength of the module frame material and the roof surface fixing frame portion can be secured, the number of joining means can be reduced, and a low-cost product can be provided.
[0014]
It is preferable that at least one strip-shaped protrusion having a height of 1 mm or more is formed on the upper end surface of the module frame material. It is possible to prevent rainwater from flowing in a direction perpendicular to the flow direction of the roof surface in a strong wind, and to reduce rainwater flowing through the joint portion between the module frame material and the roof surface fixing frame portion.
Since the solar cell roof material of the present invention is joined to the solar cell module portion and the roof surface fixing frame portion, the fixing work to the roof surface is easy, and the solar cell roof material on the eaves side is damaged. In addition, it is possible to replace the solar cell module part by simply removing the joining means for joining the solar cell module part to the roof surface fixing frame part without removing the solar cell roof material that is constructed to overlap the building side. Furthermore, even when a connector connection failure occurs, maintenance can be performed without removing the solar cell roofing material that is applied to the ridge side.
[0015]
The solar cell roofing material according to claim 2, wherein the roof surface fixing frame portion is composed of an eaves frame material, a ridge frame material, a left frame material, and a right frame material, and is either a left frame material or a right frame material. One is provided with an overlap member that is overlapped with the solar cell roofing material and the surrounding roofing material adjacent to the wife direction, and the other one frame material is provided with an underlap member. .
The roof surface fixing frame portion referred to in the present invention includes an eave frame material positioned on the eave side when constructed on the roof surface, a ridge frame material positioned on the ridge side, a left frame material between the eave frame material and the ridge frame material, and A right frame material is arranged.
[0016]
Either one of the left frame material and the right frame material is provided with an overlap member to be applied on the upper side of the solar cell roof material adjacent to the wife direction and the surrounding roof material, and the other one frame material, An underlap member is provided to be overlapped on the solar cell roof material adjacent to the opposite side of the wife direction and the lower side of the peripheral roof material. Each of the overlap member and the underlap member is preferably provided with an attachment portion to each frame member at one end and a water return portion at the other end.
[0017]
As a means for attaching the left frame material or the right frame material to the overlap member or the underlap member, a known technique such as a double-sided tape, a tapping screw, or a blind rivet can be used. In addition, a known filler such as acrylic, butyl, silicone, or modified silicone may be sandwiched between the left frame material or right frame material and the overlap member or underlap member as necessary in order to further improve waterproofness. Is preferred.
[0018]
One of the left frame material and the right frame material of the roof surface fixing frame portion is provided with an overlap member that is constructed so as to overlap with the solar cell roof material adjacent to the wife direction and the surrounding roof material, and the other one The frame material is provided with an underlap member, so that it is possible to install the solar cell roofing material on the roof surface without using auxiliary materials such as a draining sheet metal or a rain holding sheet metal on the roof surface. It becomes possible to ensure the waterproofness of the adjacent part with the solar cell roofing material adjacent to and surrounding roofing material.
[0019]
The shape of the overlap member and underlap member can be freely changed according to the shape of the neighboring peripheral roof material and the straddle foot, and a wide range of peripheral roof materials can be obtained simply by changing the shape of the overlap member and underlap member It becomes possible to cope with.
Further, in the solar cell roof material, a rising portion A and a rising portion B are formed on the outer edges of the ridge frame material, left frame material, and right frame material of the roof surface fixing frame portion, and the rising portion A The rising portions B are formed to have substantially the same height, and the frame members are joined so that the rising portions A and B are continuous.
[0020]
A rising portion A and a rising portion B are formed on the outside edge of the ridge frame material, the left frame material, and the right frame material of the roof surface fixing frame portion, and the height of each of the rising portion A and the rising portion B is approximately Since each frame material is joined so that each of the rising part A and the rising part B is continuous, the outer periphery excluding the fixed frame part under water is surrounded by the rising part A, Since rainwater that has entered between the rising portion A and the rising portion B is discharged, it is possible to satisfactorily prevent rainwater from entering the field.
[0021]
The rising edge A and the rising edge B may be formed on the inside edge of the eaves frame material, but it is preferable that only the rising edge B is formed without forming the rising edge A. Since the eaves frame material is on the underwater side, it is possible to satisfactorily prevent the rainwater flow from being inhibited by the rising portion A.
Since it is possible to provide attachment means for attaching the overlap material and the underlap material to the roof surface fixing frame portion at the rising portion A, it is possible to easily attach these members.
[0022]
It is preferable that the solar cell module part and the roof surface fixing frame part are joined by a joining means, and the joining means is provided inside the rising portion B of the roof surface fixing frame part. Since the joining means is fixed inside the rising portion B, it is possible to satisfactorily prevent intrusion of rainwater from the joining means.
The rising portion B has a convex shape, and the joining means may be provided on the convex upper surface portion. Since the joining means is fixed inside the rising portion B, it is possible to satisfactorily prevent intrusion of rainwater from the joining means.
[0023]
The cross section of the module frame material has a reverse concave shape part, each frame material constituting the roof surface fixing frame part has a rising part B, and the right and left frame material and the ridge side frame material have rising parts at the outer edges of the cross section. A is preferably formed. The gap between the solar cell module part and the fixed frame part can be reduced, and the rising part B can prevent rainwater from entering well, preventing rain leakage from the junction between the solar cell module part and the roof surface fixed frame part. be able to.
[0024]
In the reverse concave cross section of the module frame material, it is preferable that a module frame material is coupled to the thick portion.
As coupling means, known techniques such as tapping screws and adhesives can be used. When tapping screws are used, tapping holes according to the screw diameter may be formed in the thick part of the reverse concave cross section, and when using adhesive, the thick part of the reverse concave cross section. It is possible to increase the bonding area and secure the bonding strength.
[0025]
Moreover, it is preferable that the said solar cell module part and the roof surface fixing frame part are joined by the joining means in the center position of the said tapping hole. Drilling of the pilot hole is facilitated, and a product with high dimensional accuracy can be provided at a low cost. In the solar cell roofing material according to claim 3, in the left or right frame material in which the overlap member is attached to the outer edge, a water receiving part is formed on the outer edge, and the water receiving part The overlap member is attached to the frame material above the cross section.
[0026]
In the left frame material or the right frame material in which the overlap member is attached to the outer edge, a water receiving portion is formed in the vicinity of the lower end portion of the outer edge, and the overlap member is located on the left above the cross section of the water receiving portion. Since it is attached to the frame material or the right frame material, even if rainwater enters the joint between the overlap part and the roof surface fixing frame part, the rainwater that has entered the water receiving part can be satisfactorily used. It can be discharged onto the roof material constructed on the eaves side of the roof material.
[0027]
In the solar cell roofing material according to claim 4 Symbol placement, in the left frame member or right frame member said underlap member is attached to the cross-sectional outer edge, the cap portion is formed in cross-section the outer edge, the The underlap member is attached to the left frame material or the right frame material below the cross section of the cap portion. In the left frame material or right frame material in which the underlap member is attached to the outer edge of the cross section, a shade portion is formed on the outer edge of the cross section, and the underlap member is located on the left frame material or right side below the cross section of the shade portion. Since it is attached to the frame material, rainwater can be satisfactorily prevented from entering the joint portion between the underlap portion and the roof surface fixing frame portion.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a solar cell module part.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of the solar cell roofing material of the present invention.
FIG. 3 is a perspective explanatory view showing an example in which a solar cell roofing material is constructed on the roof surface.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the solar cell roof material of the present invention.
[0029]
The solar cell module portion 1 is composed of a tempered glass 2, a solar cell element 3, and a back surface protective material 4 from the light receiving surface side, and a sealing layer 5 is provided between each layer. A terminal box 6 for taking out electric power is provided on the side opposite to the light receiving surface side of the back surface protective material 4. The terminal box 6 is provided with a power extraction cable 7 to which a connector 8 is connected. A module frame material 9 is provided around the solar cell module unit 10. A strip-like protrusion 25 is formed on the upper end surface of the module frame material 9.
[0030]
The module frame material 9 is formed with an inverted concave shape portion 10 and a tapping hole 29 for connecting the module frame materials to each other.
The solar cell roof material 19 is composed of the solar cell module portion 1 and the roof surface fixing frame portion 11 and is joined by blind rivets 18. The roof surface fixing frame portion 11 includes an eave frame material 12, a ridge frame material 13, a left frame material 14, and a right frame material 15. The left frame material 14 has an underlap member 16 and the right frame material 15 has an overlap member. 17 is provided.
[0031]
The solar cell roofing material 19 is constructed by superposing the eaves side end of the roofing material located on the ridge side on the ridge side end of the roofing material 20 located on the eaves side. The solar cell module part 1 and the roof surface fixing frame part 11 are joined in a state where the roof surface fixing frame part 11 is fixed to the roof surface.
Only the solar cell module unit 1 can be removed by removing the blind rivet 18 without removing the solar cell roofing material 19 that is constructed to overlap the ridge side.
[0032]
A rising portion A21 and a rising portion B22 are formed on the outer edges of the left frame member 14 and the right frame member 15, respectively.
The right frame member 15 to which the overlap member 17 is attached to the outer edge of the cross section has a water receiving portion 23 formed near the lower end of the outer edge of the cross section, and the overlap member 17 is located above the water receiving portion 23. It is attached by attachment means 26. A filler 27 is sandwiched between the right frame member 15 and the overlap member 17 in order to improve waterproofness.
[0033]
In the left frame member 14 in which the underlap member 16 is attached to the outer edge of the cross section, a shade portion 24 is formed on the outer edge of the cross section, and the underlap member 16 is attached by the attachment means 26 below the cross section of the shade portion 24. ing. A filler 27 is sandwiched between the left frame member 14 and the underlap member 16 in order to improve waterproofness.
[0034]
【The invention's effect】
Since the solar cell roof material of the present invention is joined to the solar cell module portion and the roof surface fixing frame portion, the fixing work to the roof surface is easy, and the solar cell roof material on the eaves side is damaged. In addition, it is possible to replace the solar cell module part by simply removing the joining means for joining the solar cell module part to the roof surface fixing frame part without removing the solar cell roof material that is constructed to overlap the building side. Furthermore, even when a connector connection failure occurs, maintenance can be performed without removing the solar cell roofing material that is applied to the ridge side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a solar cell module part.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a solar cell roof material of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory perspective view showing an example in which a solar cell roofing material is constructed on a roof surface.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the solar cell roofing material of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Solar cell module
2 Tempered glass
3 Solar cell element
4 Back side protective material
5 Sealing layer
6 Terminal box
7 Power extraction cable
8 Connector
9 Module frame material
10 Reverse concave shape
11 Roof surface fixing frame
12 frame materials
13 Building frame material
14 Left frame material
15 Right frame material
16 Under wrap material
17 Overlap member
18 Blind rivets
19 Solar cell roofing material
20 Roofing material
21 Rising part A
22 Rising part B
23 Water receiver
24 Kasabe
25 ridges
26 Mounting method
27 Filler
28 Joining means
29 Tapping hole

Claims

It is composed of a solar cell module part and a roof surface fixing frame part provided around the module frame material, the solar cell module part and the roof surface fixing frame part are joined ,
A rising portion A and a rising portion B are formed at the outer edges of the ridge frame material and the left and right frame materials of the roof surface fixing frame portion, and the rising heights of the rising portion A and the rising portion B from the respective frame materials are A solar cell roofing material, characterized in that the solar cell roofing material is formed so as to be substantially the same and the rising portion A and the rising portion B are continuous .

The roof fixed frame section based frame member, the ridge frame member is constituted from the right and left frame members, wherein either one of the right and left frame members, the overlapping member is provided on the other of the right and left frame members, The solar cell roofing material according to claim 1, wherein an underlap member is provided.

In the left frame material or the right frame material in which the overlap member is attached to the outer edge, a water receiving portion is formed near the lower end portion of the outer edge, and the overlap member is attached above the water receiving portion. The solar cell roofing material according to claim 2, wherein:

In the left frame material or the right frame material in which the underlap member is attached to the outer edge, a shade portion is formed near the upper end portion of the outer edge, and the underlap member is attached below the shade portion. The solar cell roofing material according to claim 2 or 3, wherein