JP2000508393A - 軽量セルフ・バラスト光起電ルーフィング・アセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 光起電ルーフィング・アセンブリは、ルーフィング膜（１０２）と、該ルーフィング膜（１０２）上に一つの層として配置された複数の光起電モジュール（１０４，１０６，１０８）と、これら複数の光起電モジュール（１０４，１０６，１０８）の下方に配置され、かつ、これら各モジュールと一体形成、又は、固定された複数の事前形成されたスペーサ、台座、又は支持部材（１１２，１１４，１１６，１１８，１２０，１２２）とを有している。前記スペーサ（１１２，１１４，１１６，１１８，１２０，１２２）は、ルーフィング膜（１２０）上に配設されている。膜（１０２）は、従来式屋根フレーム上に支持され、かつ、このフレームに従来方法によって取り付けられている。別実施例に於いて、前記ルーフィング・アセンブリは、前記スペーサ（３１４，３１４'，３１５，３１５'）の下方に断熱ブロック（３２２）を備えることができる。前記事前形成されたスペーサ（１１２，１１４，１１６，１１８，１２０，１２２，３１４，３１４'，３１５，３１５'）の寸法形状は、風洞試験によって、それが前記アセンブリ全体に対する風揚力のネット力を低減するのに最大効果を有することを示すように、構成されている。この構造に依り、ルーフィング貫通部を使用することなく、風揚力の力に抵抗する、単純、軽量、セルフ・バラストで、組み立て容易なルーフィング・アセンブリが提供される。

Description

【発明の詳細な説明】 軽量セルフ・バラスト光起電ルーフィング・アセンブリ 発明の背景 本発明は、概して、光起電ルーフィング・アセンブリに関し、詳しくは、ルー フィング貫通部を必要とせず、しかも、特殊な構成部材寸法形状に依り、一体ア センブリとして機能することによって、風揚力に抗する軽量光起電ルーフィング ・アセンブリに関する。 ソーラ・セルのコスト低下に伴い、光起電システムの作動に必要なソーラ・セ ル以外の部材のコストがシステム全体のコストを支配し始めている。この理由に 依り、光起電セルが従来の建築材料に取って代わる場合に、ソーラ・セル以外の 部材を除去又は削減する光起電アセンブリを開発しようとする傾向が徐々に高ま っている。光起電材料に基づく新製品が、風負荷や環境応力等の環境的要因に対 して安全性を維持するように特に注意しなければならない。 従来の光起電ルーフィング・アセンブリとして、ウッドリング（Woodring）他 に対して１９８９年１２月１２日に発行された米国特許第４，８８６，５５４号 に示されたものがある。このウッドリングのアセンブリは、ルーフィング膜の上 に一つの層として配設された複数の断熱ブロックと、これら複数の断熱ブロック の上に一つの層として配設された複数のコンクリート舗装材と、これら各舗装材 上に支持された複数の光起電セルとを有している。ウッドリングのアセンブリの 一つの重要な特徴は、ソーラ・セルを前記支持舗装材に取り付けたことにある。 しかし、この取り付けには下記の問題がある。 ａ）屋根舗装材を備えることにより、アセンブリが必要以上に複雑化し、製造 コストが高い。 ｂ）アセンブリは、ソーラ・セルとその他の構成部材が受ける温度を制限する 対策を講じていない。ソーラ・セルは、温度上昇に伴いその効率が低下すること が知られている。従って、温度低下のための機構を提供しなければ、アセンブリ の運転効率は低下し、高温度に対する露出による知られていない長期的作用も受 ける。 ｃ）断熱ブロック上に、コンクリート舗装材と光起電モジュールとの両方が配 置されていることにより、断熱ブロックは、換気と湿気の排出とができない。そ の結 果、湿気に晒された時、断熱ブロックの乾燥に時間がかかり、その断熱効果が低 下するとともに、断熱ブロックが時間の経過に伴って劣化する。 ｄ）前記アセンブリは、その舗装材及びその固定手段を含めて、潜在的に種々 の故障態様を内存している。これらの部材は、高温の厳しい気象条件下に２０− ３０年間晒されることになる。層間剥離は、たとえどのようなものであっても許 されない。層間剥離が起これば、風の負荷によってソーラ・セルの位置ずれが起 こり、その下方の断熱材と膜層とが晒される可能性がある。 別の従来式ソーラルーフィング・アセンブリが、フランコビッチ(Francovitch )に対して１９８７年６月２３日に発行された米国特許第４，６７４，２４４号 に示されている。このフランコビッチのアセンブリは、実質的に平坦な屋根基材 と、その上に配設され、傾斜面を有する断熱構造体と、前記基材と構造体との上 に配設され、かつ、これら基材及び構造体に塗布、支持されて、光セル列を支持 するエラストマ膜とを有している。このアセンブリの重要な特徴は、ソーラ・セ ルをルーフィング膜に直接に取り付けたことにある。この取り付け構造により、 このアセンブリにもいくつかの欠点がある。 ａ）前記アセンブリは、ソーラ・セルとルーフィング膜とが受ける温度を制限 する手段を講じておらず、従って、ソーラ・セルの効率が低下するとともに、ル ーフィング膜の寿命が短くなる。 ｂ）前記アセンブリは、前記ルーフィング膜にかかる熱応力とその固定手段と により、潜在的に様々な故障態様を内存している。 ｃ）前記アセンブリは、前記保護ルーフィング膜を貫通するルーフィング固定 部材を必要とし、これによって、その設置が必要以上に複雑化するとともに、コ ストが高くなる。更に、これらの貫通部によって、水漏れと、その結果としての 建物とその内部の物の損傷のリスクが増加する。 光起電ルーフィング・アセンブリに関するその他の特許としては、ディッペル (Dippel)に対して１９８９年６月６日に発行された米国特許第４，８３５，９１ ８号、ホーリー(Hawley)に対して１９８０年２月２６日に発行された第４，１８ ９，８８１号、ラインクラム(Leinkram)他に対して１９７３年１０月３０日に発 行された第３，７６９，０９１号、フォレスティエリ(Forestieri)他に対して１ ９７７年８ 月９日に発行された第４，０４０，８６７号、テナント(Tennant)に対して１９ ８２年３月２３日に発行された第４，３２１，４１６号、ラーリー(Laaly)他に 対して１９８９年８月２９日に発行された第４，８６０，５０９号、ナス(Nath) 他に対して１９９２年３月に発行された第５，０９２，３９３号、メルキアー(M elchior)に対して１９９２年５月に発行された第５，１１２，４０８号、アメス (Ames)に対して１９８３年６月２１日に発行された第４，３８９，５３３号、レ ーシー(Lacey)に対して１９８７年６月３０日に発行された第４，６７7，２４８ 号、ローリングズ(Rawlings)に対して１９９４年８月１６日に発行された第５， ３３８，３６９号、コハウツ(Cohausz)他に対して１９８６年４月５日に発行さ れたドイツ特許第ＤＥ３６１１５４２ Ａ１号、１９９１年９月２日に発行され た日本国特許第３−２００３７６号がある。 発明の要旨 本発明に依れば、軽量セルフ・バラスト、ソーラ・セル・ルーフィング・アセ ンブリは、好ましくは、二つの部分から形成される。その一つの部分は、スペー サと共に、従来式建物屋根上に載置される複数の光起電モジュールから成る。前 記スペーサは、好ましくは、事前形成され、かつ、前記光起電モジュールの下方 に、これらモジュールに対する揚力を低減するべく、モジュールの少なとも二つ の側方から広がる通路を提供するように寸法形成されている。スペーサを備えた 前記光起電モジュールは、好ましくは、インタロック縁部又は角部を有する。二 つめの部分は、屋根舗装材の使用等の、屋根膜貫通部の形成を避ける、周部固定 手段である。 前記光起電モジュール部は、建物屋根上に、太陽放射光に対して露出され、か つ、電気を伝達するように電気接続された状態で配置れている。前記舗装材部は 、同じ建物上に配置され、スペーサを備えた前記光起電モジュールとインタロッ クする。前記周部のモジュールの縁部に沿って金属製雨押さえを載置してこの雨 押さえを前記列の周部の周りにエンド・ツー・エンドで接続したり、あるいは、 前記雨押さえを前記ルーフィング膜に固着する等、その他の周部固定手段も可能 である。前記光起電モジュールは、バラスト、下側の膜と断熱層のＵＶ保護及び 耐候保護等の、通常は屋根舗装材によって提供される複数の機能を果す。前記二 つの部分は、協動で、 セルフ・バラスト保護屋根カバーと、放射エネルギを収集するためのアセンブリ としての二つの機能を果す。 別の実施例に於いて、前記ソーラ・セル・ルーフィング・アセンブリは、三つ の部分から形成される。第一の部分は、従来式のルーフィング膜上に載置される 複数の断熱ブロックから成る。第二の部分は、スペーサと共に、前記複数の断熱 ブロック上に載置される複数の光起電モジュールから成る。前記断熱ブロックと 、前記光起電モジュールとスペーサとはインタロック縁部を有する。前記光起電 モジュールは、バラスト、下側の膜と断熱層のＵＶ保護及び耐候保護等の、複数 の機能を果す。第三の部分は、前記光起電モジュールの列の周部に位置して、こ の列全体を一つの一体アセンブリとして連結する、金属製雨押さえ又は従来式の 屋根舗装材等の、周部固定手段である。他の周部固定手段も可能である。上記三 つの部分は、協動で、保護膜屋根システムと、放射エネルギ収集のためのアセン ブリとしての二つの機能を果す。 従って、本発明は以下のいくつかの特徴及び利点を提供する。 ａ）押さえつけのための屋根膜貫通部の必要性を無くしながら、建物の屋根に 作用する風揚力に対して適切な抵抗を確保する、軽量光起電ルーフィング・タイ ル及びアセンブリのための詳細な寸法形状。 ｂ）従来のバラスト式屋根の約１／６ないし１／３の重量で、従つて、追加の 建築構造支持の必要性を軽減又は除去するルーフィング・アセンブリ。 ｃ）実質的にすべての多層及び単層膜と作用可能なアセンブリ、又、塩化フロ ンの無いアセンブリ。 ｄ）製品中の構成部材が、ルーフィング構成部材として、バラスト下側の断熱 材と防水膜の耐候、ＵＶ保護等の複数の機能を提供する、単純で低コストの光起 電ルーフィング・アセンブリ。 ｅ）その単純な構造に依り製造が簡単な光起電ルーフィング・アセンブリ。 ｆ）従来式ルーフィングのコストとその設置とを不要とし、その光起電部の相 乗的建築部材としての価値を高める光起電ルーフィング・アセンブリ。 g）潜在的故障の態様が最小の製品。 ｈ）光起電技術のコスト競争性を高めることによって、社会的利益を提供する ル ーフィング・アセンブリ。これによって、クリーンで再生可能なエネルギ経済へ の移行が容易となり、空気汚染と地球温暖化を緩和するのに役立つ。 本発明の上記及びその他の課題、利点及び特徴は、添付図面を参照して本発明 の好適実施例の記載からより完全に明らかとなるであろう。 図面の簡単な記載 図１Ａから１Ｄは、ルーフィング膜上に直接載置されたスペーサと、アセンブ リ全体に対する風揚力を最小化するように構成されたスペーサ寸法形状を備える 、本発明の一実施例の図、 図２Ａから２Ｄは、本発明の第二実施例の図であり、ここでは図１の発明は光 起電モジュールのパネル化システムである、 図３Ａから３Ｄは、複数のスペーサが一つの断熱ブロックに取り付けられ、か つ、アセンブリ全体に対する風揚力を最小化する寸法形状に構成された本発明の 別実施例の図であって、光起電モジュールの位置のアウトラインは、図３Ｄに於 いて破線によって図示されている、 図４Ａから４Ｂは、本発明に依って設置される種々の周部固定手段を示す図、 そして 図５は、本発明に依って設置された光起電ルーフィング・アセンブリを備える 建物の平面図である。 好適実施例の説明 図１Ａ−１Ｄの説明ルーフィング膜上に直付けのスペーサ寸法形状 図１Ａは、光起電アセンブリの断面図を示す。該アセンブリは、複数の光起電 モジュール１０４，１０６，１０８と、それぞれ前記複数のモジュール１０４， １０６，１０８の下方に配置され、これらと一体、又は、これらに固定接続され た複数の事前形成されたスペーサ、台座又は支持体１１２，１１４，１１６，１ １８，１２０，１２２とを有する。スペーサ１１２，１１４，１１６，１１８， １２０，１２２は、ルーフィング膜１０２上に配置されている。光起電モジュー ル１０４， １０６，１０８と、これらに関連付けられたスペーサ１１２−１２２とは、前記 光起電モジュールの下方に開放領域１２３を形成する。 膜１０２は、従来式の屋根フレーム（図示せず）上に支持されており、これに 固定具、接着剤等の従来方法によって取り付けることができる。膜１０２は、又 、従来式の屋根フレーム上に支持された断熱ブロック上に直に載置することも可 能である。モジュール１０４，１０６，１０８は、電気伝導体（図示せず）によ って電気接続され、かつ、モジュール列として配置されている。各モジュール１ ０４，１０６，１０８は、少なくとも一つの光起電セルを有する。光起電モジュ ールの具体例としては、ガラス、ステンレス鋼、又はセラミック製の基材上に、 薄膜を堆積させたものであって、ソーラレックス社(Solarex Corporation)や、 ユナイテッド・ソーラー・システム社(United Solar Systems Corporation)、エ ネジ・フォトボルタィク社(Energy Photovoltaics，Inc.)及びアストロパワー社 (Astropower Inc.)等によって製造されているものや、アストロパワー社(Astrop ower Inc.)、ジーメンス・ソーラー・インダストリーズ社(Siemens Solar Indus tries)や、ソーラレックス社(Solarex Corporation)等によって製造されている もものような、単結晶又は多結晶シリコン・セルから成るモジュール、がある。 図１Ｂは、事前形成されたスペーサ１１６，１１８，１２４，１２６が膜１０ ２上に配設され、これらスペーサが固定接続、又は一体化されたモジュール１０ ６の縁部に沿って支持を提供しているアセンブリの詳細の平面図である。図１Ａ は、前記モジュールと前記ルーフィング膜との間の距離を表わす高さｈを示して いる。前記アセンブリの好ましい寸法は、ｈが、前記モジュールとその他の構成 部材がそれに限定されるべき温度に応じて、２．５ｃｍ（１インチ）ないし１５ ．２ｃｍ（６インチ）の範囲である。前記光起電モジュールの寸法は、好ましく は、６１ｃｍ（２フィート）ｘ１２２ｃｍ（４フィート）ないし１２２ｃｍ（４ フィート）ｘ２４４ｃｍ（８フィート）の範囲であり、この寸法は、風洞テスト 評価によって、風揚力を最小化する観点から決められたものであり、この寸法は 、ルーフィング設置作業員による取り扱いが容易である。 図１Ｃは、スペーサ１３０，１３２，１３４がテーパ付きプロファイルを有し 、膜１０２上に配設されて、これらスペーサが固定接続又は一体化されたモジュ ール １０４，１０６，１０８の為の支持を提供するアセンブリの別の詳細の断面図で ある。前記スペーサ１３０，１３２，１３４は、ガラス、コンクリート、プラス チック(真空成形等)、断熱ブロック、断熱ブロック上の一体コンクリート(Ｔ． クリア社(T．Ｃlear Corporation)による“Ｌｉｇｈｔｇｕａｒｄ（商標）”と して知られている製品等)、その他の材料、から形成できる。 図１Ｃ及び１Ｄに於いて、スペーサ１３２には、モジュール１０６の高い側と 低い側とから、該モジュール１０６の下側へ自由な空気の交換を可能にする開口 部１５０，１５２が事前形成されている。このような、図示されたスペーサ寸法 形状による自由な空気の交換は、モジュール１０６の上側と下側との間の空気圧 の瞬間的均衡化を助け、これによって風揚力のネット力を低減するべく、風洞テ ストによって決められたものである。 図１Ｃ及び１Ｄに於いて、スペーサ１３２には、前記モジュール１０６の高い 縁部に沿った最高点から隣接するモジュール１０６の低い縁部に向けて下方に延 出するテーパ付きプロファイル部１４０が事前形成されている。このテーパ付き プロファイル部１４０は、空気力学的風ブロックとして作用し、図面の右側から 移動する風をモジュール１０６の上部を超えて流れさせ、そのモジュール１０６ の裏側への侵入を阻止する。 図１Ｃ及び１Ｄに於いて、スペーサ１３２は、好ましくは、二つの縁部に沿っ た舌状プロファイル部１６０と、その他の二つの縁部に沿った溝状プロファイル 部１６２とを有し、これによって、該スペーサ１３２は隣接するスペーサとイン タロックする。この構成に依り、風揚力に対してより効果的に抵抗するべく、隣 接する一体アセンブリ間にインタロック結合部が形成されている。しかなながら 、どのような一体固定手段も可能である。 前記ソーラー・ルーフィング・アセンブリの好ましい製造方法は以下のように 行われる。モジュール１０４，１０６，１０８を、製造工場又は現場に於いて、 それぞれのスペーサ１１２，１１４，１１６，１１８，１２０，１２２，１２４ ，１２６（又は傾斜型モジュールの場合には、スペーサ１３０，１３２，１３４ ）に付着、接続、又はその他の方法で取り付ける。ルーフィング膜を屋根上に設 置する。前記モジュールとスペーサとを、前記ルーフィング膜上に列状に配設す る。前記光 起電モジュールの周部の周りにルーフィング舗装材を配置して、モジュールの周 部でインタロックさせる。この構造に依り、風揚力に抵抗しながら、軽量であり ながら、単純で、組み立て容易なルーフィング・アセンブリが得られる。 上記アセンブリの利点として以下が含まれる。 １．前記アセンブリは、風揚力に抵抗するために、重量と、エッジ・ツー・エ ッジ接続と、スペーサ寸法形状とに依存することにより、従来のルーフィング・ バラスト（４８．８−７３．２ｋｇ／ｍ²又は１０−１５ポンド／ｆｔ²）と比較 して、軽量（９．７６−１９．５３ｋｇ／ｃｍ²又は２−４ポンド／ｆｔ²）であ る。 ２．平坦な、又は、緩やかに傾斜した屋根上に使用可能な、前記光起電ルーフ ィング・アセンブリは、屋根を通す水漏れを最小限にする。 ３．前記光起電ルーフィング・アセンブリは、バラスト、下側の膜層の耐候及 びＵＶ保護を含む複数の機能を提供する。 ４．ルーフィング構成部材とその取り付けとに取って代わることによって、光 起電モジュールの価値が高められ、これによって、クリーンで再生可能な資源か らのエネルギのコスト競争力が高められる。 ５．前記アセンブリの設置コストは、製造が容易であることと、単純な構造と によって最小化される。工場での組み立てを使用することによって品質管理が最 大化される。 ６．前記ソーラー・ルーフィング・モジュールは再使用可能である。これらは 、容易に分解されて、他の屋根上で再度組み立て可能である。前記アセンブリの スペーサ１１２，１１４，１１６，１１８，１２０，１２２は、いくつかの形状 が可能であるが、好ましくは、モジュールの縁部の長さの１０％ないし５０％の 開口部を有して、各モジュール１０４，１０６，１０８の周部に沿った形状であ る。この寸法形状は、多量の風洞実験の結果、好ましいものとして決定されたも のであり、これによって、高い風速の条件下に於いてモジュール１０４，１０６ ，１０８の上方側と下方側との間に於いてほぼ瞬間的で均一な圧力の均衡化が達 成され、従って、風の負荷によるネット揚力を低減させる。 図２Ａ−２Ｄの説明パネル化システムとしてのスペーサ 図２Ａ−２Ｄは、本発明の第２実施例の断面図及び平面図である。図２Ａに於 いて、前記アセンブリは、複数の光起電モジュール２０４，２０６，２０８，２ １０，２１２と、それぞれのモジュール２０４，２０６，２０８，２１０，２１ ２の下側に配設され、かつ、これらモジュールと一体化又は固定された複数の事 前形成されたスペーサ２２０，２２２，２２４とを有する。前記スペーサ２２０ ，２２２，２２４は、ルーフィング膜２０２上に載置された台座又は支持体２４ ０，２４２上に配設されている。あるいは、これらスペーサ２２０，２２２，２ ２４を膜２０２上に直に配設することも可能である。 前記アセンブリのスペーサ２２０，２２２，２２４は、Ｃ型通路状、プラスチ ックチューブ状、金属棒状等のいくつかの形態が可能である。 図２Ｂは、前記アセンブリの詳細の平面図であり、ここで、スペーサ２２０， ２２０'，２２２，２２２'，２２６，２２６’は、これらスペーサが固定接続又 は一体化されたモジュール２０４，２０６，２０８，２１０，２１２，２１４， ２１６，２１８のための支持を提供している。前記スペーサ２２０，２２０'， ２２２，２２２'，２２６，２２６'，２２８，２２８’は、又、光起電モジュー ル間の一定の間隔を確保し、かつ、排水を可能にする。 図２Ｃは、前記アセンブリの端部断面図であって、ここでは、スペーサ２２８ ，２２２'，２２２，２２６は、膜２０２上に配置された台座２４０，２４０’ 上に配設されている。前記台座２４０，２４０’は、コンクリートプラスチック 、断熱ブロック、その他の材料から形成可能であり、スペーサ２２８，２２２， ２２２',２２６とインタロックする。図２Ｃは、互いに交差するＣ型チャンネル 式インタロックを図示しているが、どのようなインタロックも可能である。 図２Ｄに於いて、図２Ａのアセンブリは、モジュール２０４，２０６，２０８ ，２１０，２１２の下方から侵入する表面風を偏向するために、傾斜モジュール ２０４，２０６，２０８，２１０，２１２と、導入風スポイラ２６０，２６２， ２６４，２６６，２６８とによって改変されている。 図１に図示したアセンブリの利点に加えて、図２のアセンブリの利点は以下が 含まれる。 １．傾斜型光起電モジュール２０４，２０６，２０８，２１０，２１２は、そ の天頂面が太陽放射線に対して垂直な平面により近いために、比較的高い効率で 作動する。 ２．前記光起電モジュールを傾斜させることによって、その表面が傾斜された 時に、平坦面の裏側の対流空気流が容易になることによって、対流流体として外 部空気を利用した自然対流が高められる。 図３Ａ−３Ｂの説明断熱ブロック上のスペーサ寸法形状 図３Ａは、光起電ルーフィング・アセンブリの断面図を示している。該アセン ブリは、複数の光起電モジュール３０４，３０６，３０８と、それぞれ複数の光 起電モジュール３０４，３０６，３０８の下方に配置され、かつ、これらモジュ ールと一体化、又は固定接続された複数の事前形成されたスペーサ、台座又は支 持体３１２，３１４，３１６とを有している。前記スペーサ３１２，３１４，３ １６は、ルーフィング膜３０２上に配置された断熱ブロック３２０，３２２，３ ２４上に配設されている。 図３Ｂは、断熱ブロック３２２とスペーサ３１４，３１４'，３１５，３１５ ’とから成る一つのルーフィング・タイル３０１の平面図である。光起電モジュ ール３０６の位置のアウトラインは破線によって図示されている。スペーサ３１ ４，３１５’は、好ましくは、前記モジュール３０６の縁部の長さの１０％ない し５０％であるタイル３０１の内部への開口部を残して、モジュール３０６の周 部に沿っている。この寸法形状に依り、風洞実験によって判定されたように、高 風速の条件下に於いて内部に負圧が形成され、これによって、風の負荷によるネ ットの揚力が低減される。 図３Ｂを参照して、風洞実験に依り、好ましい作動態様は、スペーサが風の方 向に対して垂直で、前記モジュールの周部近傍に沿っている場合である、と判断 された。モジュールの周部に沿って内部凹部が連続的に塞がれる場合に性能の劣 化が起こる。モジュールがその内部凹部への１０％−３０％の範囲の小程度の開 口部を有する場合に、最良の保持効果が得られる。後者の構成に於いて、ｄ／ｈ の比率が ０．２−０．６又は１．２０以上である場合に、最高の性能が得られる。 図３Ｃは、前記アセンブリの別の詳細の断面図を示し、ここでは、タイル３０ １’は、断熱ブロック３４０上に載置されたスペーサ３５０によって支持された 光起電モジュール３０６から成る。前記断熱ブロック３４０は、モジュール３０ ６を太陽に対する露出を増加させる方向に向けるべく、テーパ付きプロファイル を有する。あるいは、スペーサ３５０にテーパ付きプロファイルを備えさせるこ とも可能である。断熱ブロック３４０は、その最上部分が、モジュール３０６の 下方から表面風が侵入するのを防ぐように、形成されている。 図３Ｃを参照して、風洞実験によって、傾斜が５°−１２°の範囲の傾斜であ る時には、モジュールの傾斜に対してシステムの性能は比較的変化しないことが 、判明した。光起電モジュール下の凹部の形状が、矩形ではなく、図３Ｃに示す ように、三角形である時に性能が改善された。 図３Ｄは、タイル３０１’の平面図を示し、ここで、スペーサ３５０，３５２ ，３５４は、モジュール３０６の下方に配設され、かつ、これに固定接続され、 これによって、モジュール３０６の低い側と高い側とに於ける自由な空気の交換 を可能にしている。図示されたスペーサ寸法形状に依るこのような自由な空気交 換は、モジュール３０６の上側と下側との間に於ける空気圧の瞬間的な均衡化を 促進するべく風洞実験を通じて決定されたもであり、これによって、風揚力のネ ット力が低減される。 図３Ｃ及び３Ｄに於いて、スペーサ３４０には、テーパ付きプロファイル部３ ５６が事前形成されている。このテーパ付きプロファイル部３４０は、空気力学 的風ブロックとして作用し、図面の右側から移動する風をモジュール３０６の上 部を超えて流れさせ、そのモジュール３０６の裏側への侵入を阻止する。 図１に図示したアセンブリの利点に加えて、上記アセンブリの利点は以下が含 まれる。 １．前記スペーサ寸法形状は、風揚力のネット力を低減するのに役立ち、これ によってアセンブリを、従来のルーフィング・バラスト（４８．８− ７３．２ｋｇ／ｍ²又は１０−１５ポンド／ｆｔ²）と比較して、軽量（９．７６ −１９．５３ｋｇ／ｃｍ²又は２−４ポンド／ｆｔ²）化することを可能にする。 ２．前記ルーフィング・タイルは、ルーフィング断熱と、更に、良好なバラス ト、下側の膜層の耐候及びＵＶ保護を提供する。 図４Ａ-４Ｂの説明周部固定 図４Ａ−４Ｂは、前記屋根タイル・システム用の別の周部固定手段の断面図を 示している。図４Ａは、屋根タイルの列の周部に沿って延出し、断熱ブロック４ ０４とインタロックする金属製雨押さえ４１０を図示している。該金属製雨押さ え４１０は、前記アセンブリの周部に沿って延出する電気伝導体（図示せず）を 受け入れるように形状形成されている。図４Ｂは、断熱ブロック４０４とインタ ロックするコンクリート舗装材４１２を図示している。図４Ｂは舌部と溝部とに よるインタロックを図示しているが、断熱ブロックと舗装材との間の金属製Ｚ型 雨押さえ等の、他のいかなるインタロック手段も可能である。 図５の説明光起電ルーフィング・アセンブリの平面図 図５は、光起電ルーフィング・アセンブリの斜視図を示し、ここでは、複数の ソーラー・ルーフィング・タイル５０４が建物の屋根上に位置する列５０２を形 成している。周部縁部５１０が、列５０２の周囲に延出し、前記複数のルーフィ ング・タイル５０４を一体化されたアセンブリとして連結している。 以上、本発明をその好適実施例に於いて説明したが、ここで使用された用語は 、限定のためではなく記載のための用語であり、そのより広い態様に於いて本発 明の真の範囲と精神とから離脱することなく、添付の請求範囲の範囲内に於いて 様々な改変が可能であると理解される。 本発明は、ルーフィング・タイル構成部材の内部寸法形状によって、風揚力の ネット力が最小化させる、単純で、効率的で、迅速に設置可能で、再利用可能で 低コストな、屋根又はその他の緩やかな傾斜面用のソーラー・モジュール・アセ ンブリを提供するものである。 上記説明は、多くの特定性を含んでいるが、これらは、本発明の範囲に対する 限定ではなく、その一好適実施例の具体化として解釈されるべきである。その他 、多数の改変例が可能である。たとえば、断熱ブロックに固定されたソーラー・ モジュールから成る一体型ソーラー・モジュールは、ルーフィング膜とは独立し て利用可能である。更に別の例として、前記ソーラー・ルーフィング・アセンブ リに、前記ルーフィング膜の上方で、かつ、スペーサを備えた光起電モジュール の下方に、前記ルーフィング膜および／又はスリップシートのための別の保護膜 を提供する、織物又はその他の材料から成る別の層を設けることができる。 更に別の例として、前記台座又はスペーサを備えたソーラー・モジュールに、 前記台座又はスペーサの下方又は上方に設けられ、光起電モジュールを平準化す るか、若しくは、これら光起電モジュールの所定の傾斜を達成するためのレベリ ング・プレートを備えさせることができる。 更に別の例として、前記断熱ブロックを、建物用ルーフィング・アセンブリと しての所望の防火基準を達成するために、膨張性コーティング、又はその他の防 火手段によって被覆することができる。 更に別の例として、隣接するモジュール間のエッジ・ツー・エッジ接続を舌部 −溝アセンブリとしてしばしば図示したが、機械的クリップや、接着剤、前記断 熱部を貫通する“串”状挿入体、その他の手段等のどのようなエッジ接続手段も 可能である。更に、モジュール間のボジティブ接続を以下のように行ってもよい 。即ち、光起電モジュールを、ルーフィング膜上に軽く載置された断熱ボード上 に配設されたスペーサ上に載置する。次に、前記光起電モジュールを、隣接する 断熱ブロックにわたし、接続する、これによって、隣接する断熱ブロックと隣接 する光起電モジュール間とのポジティブ接続を構成する。後者によって、アセン ブリの風揚力に対する抵抗が促進される。 更に別の例として、すべての断熱ブロックの天頂部に、紫外線放射に対して不 透明な塗料を塗布し、これによってその光起電モジュールが紫外線放射に対して 不透明でない用途に於いて断熱ブロックの寿命を長くすることができる。 更に別の例として、前記スペーサは、必ずしも、工場に於いて光起電ブロック と一体形成される必要はなく、現場に於いて、ストリンガとして載置し、これに 光起 電モジュールを現場で取り付けてもよい。 更に別の例として、前記光起電モジュールの角度は、約０°−３０°、好まし くは、約５°−３０°、より好ましくは約５°−１２°の範囲にすることができ る。 従って、本発明の範囲は、例示された実施例によって決められるべきではなく 、添付の請求範囲とその法律上の均等物とによって決められるべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年６月８日（１９９８．６．８） 【補正内容】 明細書 軽量セルフ・バラスト光起電ルーフィング・アセンブリ 本発明は、米国エネルギ省によって授与された協定Ｎｏ．ＦＧ０１− ９５ＥＥ１５６３８に基づく米国政府援助によってなされたものである。 発明の背景 本発明は、概して、光起電ルーフィング・アセンブリに関し、詳しくは、ルー フィング貫通部を必要とせず、しかも、特殊な構成部材寸法形状に依り、一体ア センブリとして機能することによって、風揚力に抗する軽量光起電ルーフィング ・アセンブリに関する。 ソーラ・セルのコスト低下に伴い、光起電システムの作動に必要なソーラ・セ ル以外の部材のコストがシステム全体のコストを支配し始めている。この理由に 依り、光起電セルが従来の建築材料に取って代わる場合に、ソーラ・セル以外の 部材を除去又は削減する光起電アセンブリを開発しようとする傾向が徐々に高ま っている。光起電材料に基づく新製品が、風負荷や環境応力等の環境的要因に対 して安全性を維持するように特に注意しなければならない。 従来の光起電ルーフィング・アセンブリとして、ウッドリング(Woodring)他に 対して１９８９年１２月１２日に発行された米国特許第４，８８６，５５４号に 示されたものがある。このウッドリングのアセンブリは、ルーフィング膜の上に 一つの層として配設された複数の断熱ブロックと、これら複数の断熱ブロックの 上に一つの層として配設された複数のコンクリート舗装材と、これら各舗装材上 に支持された複数の光起電セルとを有している。ウッドリングのアセンブリの一 つの重要な特徴は、ソーラ・セルを前記支持舗装材に取り付けたことにある。し かし、この取り付けには下記の問題がある。 ａ）屋根舗装材を備えることにより、アセンブリが必要以上に複雑化し、製造 コストが高い。 ｂ）アセンブリは、ソーラ・セルとその他の構成部材が受ける温度を制限する 対策を講じていない。ソーラ・セルは、温度上昇に伴いその効率が低下すること が知られている。従って、温度低下のための機構を提供しなければ、アセンブリ の運転 効率は低下し、高温度に対する露出による知られていない長期的作用も受ける。 ｃ）断熱ブロック上に、コンクリート舗装材と光起電モジュールとの両方が配 置されていることにより、断熱ブロックは、換気と湿気の排出とができない。そ の結請求の範囲 ： １． 光起電アセンブリであって、以下を有する、 複数の側部と上面及び下面とを備えた光起電モジュール、 前記光起電モジュールの前記下面に固定されたスペーサ、 前記スペーサは、前記下面の下方に開放領域を形成するように寸法形成される とともに、前記開放領域を前記上面に流体接続するアクセス開口部を有する、 前記アクセス開口部は、前記光起電モジュールの少なくも二つの側部に沿って 広がっている、 これにより、前記光起電アセンブリを支持面に取り付けた時に、風揚力に耐え られる。 ２． 請求項１のアセンブリであって、 前記光起電モジュールは少なくとも三つの側部を有し、そして 前記スペーサは複数のスペーサ部材であり、これらスペーサ部材の内の少なく とも一つは、前記側部のそれぞれに沿って前記下面に固定されている。 ３． 請求項１のアセンブリであって、 前記少なくとも二つの側部は、前記光起電モジュールの二つの互いに対向する 側部であり、そして 前記アクセス開口部は、少なくと二つの前記側部の長さの約５％ないし５０％ に沿って広がっている。 ４． 請求項１のアセンブリであって、前記スペーサは、下スペーサ面と、前記 下スペーサ面に対してテーパされた上スペーサ面とを有し、前記テーパ上スペー サ面は、前記光起電モジュールを支持し、従って、前記開放領域は、二つの前記 側部に沿って前記アクセス開口部間にテーパされたテーパ付き開放領域である。 ５． 請求項４のアセンブリであって、前記テーパ付き上スペーサ面は、前記下 ス ペーサ面に対して約５°−３０°の角度であり、これによって、前記光起電モジ ュールは、前記支持面に対して約５°−３０°の角度に向けられている。 ６． 請求項４のアセンブリであって、前記光起電モジュールは、上側を有し、 前記光起電モジュールは、前記上側から下方に延出するとともに、更に、前記上 側の近傍に上縁部を有する風偏向面を有し、該風偏向面は、前記上側から下方か つ外方に離間しながら延出している。 ７． 請求項１のアセンブリであって、更に、前記スペーサが前記光起電モジュ ールと断熱部材との間に位置する時に、前記スペーサに固定可能な断熱部材を有 する。 ８． 請求項７のアセンブリであって、前記スペーサと断熱部材とは、前記光起 電モジュールのための可変高さ支持構造体を形成し、これにより、前記開放領域 は、二つの前記側部に沿って前記アクセス開口部間にテーパされたテーパ付き開 放領域である。 ９． 請求項８のアセンブリであって、前記光起電モジュールは、上側を有し、 前記前記光起電モジュールは、前記上側から下方に延出し、更に、前記断熱部材 は、前記上側の近傍に上縁部を有する風偏向面を有し、該風偏向面は、前記上側 から下方かつ外方に離間しながら延出している。 １０．請求項７アセンブリであって、前記光起電モジュールと、前記断熱材と、 スペーサとは、合計で、１平方フィート当たり約２ないし４ポンドの重量を有す る。 １１．請求項７のアセンブリであって、前記光起電アセンブリは、前記光起電モ ジュールと、スペーサと、断熱材とを互いに係合させて、風揚力に抗するための 一体アセンブリを形成するための手段を有し、これによって、単位面積当たりの 設置重量の低減を可能にしている。 １２．光起電アセンブリであって、以下を有する、 建物の屋根上に配設されるべく形状形成された複数のスペーサ、 複数の側部を備え、前記スペーサ上に配設されて一つの光起電列を形成する複 数の光起電モジュール、そして 前記スペーサは、 前記光起電モジュールの前記側部にほぼ沿った寸法形状に配設され、そして 、 各光起電モジュールの少なくとも二つの側部の長さの約５％ないし５０％の 間の開口部を有する、 これによって、前記寸法形状により、前記光起電アセンブリは、風揚力の力に 抵抗することができる。 １３．請求項１２のアセンブリであって、前記複数のスペーサは、前記光起電モ ジュールに接続された一つの天頂面を有し、これによって一つの一体ユニットを 形成している。 １４．請求項１２のアセンブリであって、前記複数のスペーサは、前記光起電モ ジュールが互いに離間された状態で、互いに近接して配置され、これによって、 前記光起電モジュール間で水を排出することが可能に構成されている。 １５．請求項１２のアセンブリであって、更に、前記列の周部に配設されて、か つ、この前記列と接続されて、一つの一体列アセンブリを形成する周部縁部を有 する、前記周部縁部は互いに接続されて、これによって、前記一体列アセンブリ は互いにつなげられ、強化されている。 １６．請求項１２のアセンブリであって、前記アセンブリは、更に、建物屋根の 貫通部の必要性を無くするのに十分に、風揚力に耐えるための手段を有する。 １７．請求項１２のアセンブリであって、前記スペーサは、前記光起電モジュー ルを太陽への露出が増加する方向に向けるためのテーパ付きプロファイルを有し 、前 記スペーサは、前記光起電モジュールを支持するとともに、テーパ付き空間を形 成する第１の外側下方にテーパされた部分と、第２の外側下方にテーパされた部 分とを備えたテーパ付きプロファイルを有し、これによって、風が前記スペーサ の上方を流され、前記光起電モジュールの下方には流されないように構成され、 これによって、前記スペーサによって前記テーパ付き空間内に作り出された圧 力が外部圧力を相殺し、これによって、前記アセンブリ全体が風揚力のネット力 に抵抗することを補助する。 １８．光起電アセンブリであって、以下を有する、 ルーフィング膜上に一つの層として配置された複数の断熱ブロック、 前記断熱ブロック上に配設されるべく形状形成された複数のスペーサ、 複数の側部を備え、前記スペーサ上に配設されて一つの光起電列を形成する複 数の光起電モジュール、そして 前記スペーサは、 前記光起電モジュールの前記側部にほぼ沿った寸法形状に配設され、そして 、 各光起電モジュールの少なくとも二つの側部の長さの５％ないし５０％の間 の開口部を有する、 これによって、前記寸法形状により、前記光起電アセンブリは、風揚力の力に 抵抗することができる。 １９．請求項１８のアセンブリであって、前記各断熱ブロックは、その間に排水 のために結合部を備えた隣接側部を有し、 前記断熱ブロックは、光起電モジュールに接続されたスペーサに接続された天 頂面を有し、三部分一体ユニットを形成し、そして 前記スペーサは、前記光起電モジュールを約５°−３０°の角度に向け、前記 光起電モジュールの下方にテーパ付き空間を形成するように寸法形成されている 。 ２０．光起電ルーフィング・アセンブリであって、以下を有する、 複数の光起電アセンブリ、前記各光起電アセンブリは以下を有する、 上側、下側及び両側方と、上下面とを備える光起電モジュール、そして 前記光起電モジュールの前記下面に固定されて、前記光起電モジュールを、 前記側方が前記上側から前記下側に延出する状態で水平方向に対して約５°−３ ０°の角度で向ける可変高さスペーサ、 前記スペーサは、下記を形成するように寸法形成されている、 前記下面の下方のテーパ付き開放領域、そして 前記上側及び下側に沿って延出し、前記開放領域を前記上面に流体接続する アクセス開口部、 これによって、前記光起電アセンブリを支持面に取り付けられた時に、風揚 力の力に抵抗することができる、そして 隣接する光起電アセンブリを互いに係合させて光起電アセンブリ列とするため の手段、前記列は周部を形成する。 ２１．光起電ルーフィングを製造する方法であって、下記の工程を有する、 スペーサを光起電モジュールに接続する、 前記光起電モジュールに対する風揚力を低減するべく、前記スペーサを、前記 光起電モジュールの下方に開放領域と、前記光起電モジュールの少なくとも二つ の側部に於いて前記開放領域内への開口部とを形成する寸法構成及び位置決めす る、 前記スペーサに断熱層を接続して、三部分一体アセンブリを形成する、そして 現場に於いて、屋根を貫通する貫通部を形成することなく、前記三部一体アセ ンブリを一つの層としてルーフィング膜上に設置する、 これにより、前記完成したアセンブリは、風揚力に抵抗する。 ２２．請求項２１の方法であって、更に、前記開口部を、前記光起電モジュール の少なくとも二つの側部の長さの約５％ないし５０％にするように寸法構成する 工程を有する。 ２３．請求項２１の方法であって、更に下記の工程を有する、 前記一体アセンブリの複数に相互係合可能な側方縁部を設ける、そして 隣接する一体アセンブリの前記側方縁部を互いに結合させた状態で、前記複数 の一体アセンブリから成る列を形成するべく複数の前記一体アセンブリを設置す る、前記列は周部を有する、そして 前記周部に周部縁部材を接続して前記列を安定化させる。 ２４．請求項２１の方法であって、更に、前記スペーサを、前記光起電モジュー ルが接続されるテーパ面を備えさせるように形成する工程を有し、前記テーパ面 は、水平方向から約５°−３０°の角度を有し、これによって前記開放領域をテ ーパ付き開放領域として形成している。 ２５．光起電ルーフィング・アセンブリを製造する方法であって、以下の工程を 有する、 スペーサを光起電モジュールに接続して二部一体アセンブリを形成する、 前記光起電モジュールに対する風揚力を低減するべく、前記スペーサを、前記 光起電モジュールの下方に開放領域と、前記開放領域内への開口部とを形成する ように寸法構成及び位置決めする、 前記スペーサを、前記開放領域をテーパ付き開放領域として形成するべく、前 記光起電モジュールを支持するように形成する、 前記開口部を前記光起電モジュールの少なくとも二つの側部に配置する、前記 二つの側部は前記光起電モジュールの互いに対向する側部であり、前記テーパ付 き開放領域はこれら二つの対向する側部に於いて前記開口部間にテーパされてい る、 現場に於いて、前記二部一体アセンブリを一つの層としてルーフィング膜上に 設置する、 これにより、前記完成したアセンブリは、風揚力に抵抗する。 ２６．請求項２５の方法であって、前記設置工程は、屋根面に貫通部を形成する ことなく、あるいは、該屋根面に前記ユニットを接着させることなく行われる。 ２７．光起電アセンブリであって、以下を有する、 複数のインタロック式光起電ユニットから成る列、前記列は周部を有する、前 記各光起電ユニットは以下を有する、 上面を備える光起電モジュール、 断熱層、 前記光起電モジュールと前記断熱層とを接続し、これらの間に開放領域を形 成するスペーサ、そして 前記光起電モジュールの前記上面と前記開放領域とを流体接続するアクセス 開口部、そして 前記列は、１平方フィート当たり約２ないし４ポンドの重量を有する、 これによって、前記光起電アセンブリの形状は、屋根面貫通部材の必要無く、 風揚力に抗する。 ２８．光起電ルーフィング・アセンブリを製造する方法であって、以下の工程を 有する、 外側光起電モジュールと、断熱層と、前記光起電モジュールを断熱層に接続し 、その間に開放領域を形成するスペーサとを備えた光起電ユニットを選択する、 前記外側光起電モジュールは外側面を有する、 前記選択工程は、１平方フィート当たり約４ポンド以下の重量の光起電ユニッ トを選択する工程である、 複数の前記光起電ユニットを、これらユニットを屋根表面に固定することなく 該屋根表面上に設置し、前記複数の光起電ユニットからなる列を形成する、 前記選択工程と前記設置工程とは、更に、前記各光起電ユニットに、該光起電 ユニットの前記外側面と前記開放領域とを流体接続するための少なくとも一つの アクセス開口部を提供する工程を含む、そして 前記列を、周部アセンブリを前記屋根面に固定することなく、該周部アセンブ リによって包囲する。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 する風揚力のネット力を低減するのに最大効果を有する ことを示すように、構成されている。この構造に依り、 ルーフィング貫通部を使用することなく、風揚力の力に 抵抗する、単純、軽量、セルフ・バラストで、組み立て 容易なルーフィング・アセンブリが提供される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 光起電アセンブリであって、以下を有する、 複数の側部と上面及び下面とを備えた光起電モジュール、 前記光起電モジュールの前記下面に固定されたスペーサ、 前記スペーサは、以下を形成するように寸法形成されている、 前記下面の下方の開放領域、そして 前記開放領域を前記上面に流体接続するアクセス開口部、 前記アクセス開口部は、前記各光起電モジュールの少なくも一つの側部に沿 って広がっている、 これにより、前記光起電アセンブリを支持面に取り付けた時に、風揚力に耐え られる。 ２． 請求項１のアセンブリであって、前記アクセス開口部は、前記光起電モジ ュールの少なくとも二つの側部に沿って広がっている。 ３． 請求項１のアセンブリであって、前記光起電モジュールは４つの側部を有 する。 ４． 請求項３のアセンブリであって、前記アクセス開口部は、前記光起電モジ ュールの前記４つの側部に沿って広がっている。 ５． 請求項１のアセンブリであって、前記光起電モジュールとスペーサとは、 合計で、１平方フィート当たり約４ポンド以下の重量を有する。 ６． 請求項１のアセンブリであって、前記光起電モジュールとスペーサとは、 合計で、１平方フィート当たり約２ないし４ポンドの重量を有する。 ７． 請求項３のアセンブリであって、前記スペーサは４つのスペーサ部材を有 し、 一つの前記スペーサ部材は、前記側部のそれぞれに沿って、前記下面に固定され ている。 ８． 請求項２のアセンブリであって、前記少なくとも二つの側部は、前記光起 電モジュールの二つの対向する側部である。 ９． 請求項２のアセンブリであって、前記アクセス開口部は、少なくとも二つ の前記側部の長さの約５％ないし５０％に沿って広がっている。 １０．請求項２のアセンブリであって、前記スペーサは、下スペーサ面と、前記 下スペーサ面に対してテーパされた上スペーサ面とを有し、前記テーパ上スペー サ面は、前記光起電モジュールを支持し、従って、前記開放領域は、二つの前記 側部に沿って前記アクセス開口部間にテーパされたテーパ付き開放領域である。 １１．請求項１０のアセンブリであって、前記テーパ付き上スペーサ面は、前記 下スペーサ面に対して約５°−１２°の角度であり、これによって、前記光起電 モジュールは、前記支持面に対して約５°−１２°の角度に向けられている。 １２．請求項１０のアセンブリであって、前記光起電モジュールは、上側を有し 、前記光起電モジュールは、前記上側から下方に延出するとともに、更に、前記 上側の近傍に上縁部を有する風偏向面を有し、該風偏向面は、前記上側から下方 かつ外方に離間しながら延出している。 １３．請求項１２のアセンブリであって、前記上縁部は、前記上側と略同じ高さ である。 １４．請求項２のアセンブリであって、更に、前記スペーサに固定された断熱部 材を有し、これにより、前記スペーサは、前記光起電モジュールと前記断熱部材 との間に固定されている。 １５．請求項１４のアセンブリであって、前記スペーサと断熱部材とは、前記光 起電モジュールのためのテーパ付き支持構造体を形成し、これにより、前記開放 領域は、二つの前記側部に沿って前記アクセス開口部間にテーパされたテーパ付 き開放領域である。 １６．請求項１５のアセンブリであって、前記光起電モジュールは、上側を有し 、前記前記光起電モジュールは、前記上側から下方に延出し、更に、前記断熱部 材は、前記上側の近傍に上縁部を有する風偏向面を有し、該風偏向面は、前記上 側から下方かつ外方に離間しながら延出している。 １７．請求項１６のアセンブリであって、前記スペーサは、互いに離隔された複 数の長手テーパ付きスペーサを有する。 １８．請求項１のアセンブリであって、前記光起電アセンブリは、一つの前記光 起電モジュールを、別の前記光起電モジュールにインタロックするための手段を 有する。 １９．光起電アセンブリであって、以下を有する、 建物の屋根上に配設されるべく形状形成された複数のスペーサ、 複数の側部を備え、前記スペーサ上に配設されて一つの光起電列を形成する複 数の光起電モジュール、そして 前記スペーサは、 前記光起電モジュールの前記側部にほぼ沿った寸法形状に配設され、そして 、 各光起電モジュールの少なくとも二つの側部の長さの約５％ないし５０％の 間の開口部を有する、 これによって、前記寸法形状により、前記光起電アセンブリは、風揚力の力に 抵抗することができる。 ２０．請求項１９のアセンブリであって、前記光起電列は、１平方フィート当た り約４ポンド以下の重量を有する。 ２１．請求項１９のアセンブリであって、前記複数のスペーサは、前記光起電モ ジュールに接続された一つの天頂面を有し、これによって一つの一体ユニットを 形成している。 ２２．請求項１９のアセンブリであって、前記複数のスペーサは、前記光起電モ ジュールが互いに離間された状態で、互いに近接して配置され、これによって、 前記光起電モジュール間で水を排出することが可能に構成されている。 ２３．請求項１９のアセンブリであって、更に、前記列の周部に配設されて、か つ、この前記列と接続されて、一つの一体列アセンブリを形成する周部縁部を有 する。 ２４．請求項１８のアセンブリであって、前記周部縁部は、コンクリート舗装材 と、中空金属製雨押さえユニットとから選択されたいずれかである。 ２５．請求項２３のアセンブリであって、前記周部縁部は互いに接続され、これ によって、前記一体列アセンブリが互いにつなげられ、強化されている。 ２６．請求項１９のアセンブリであって、前記アセンブリは、更に、建物屋根の 貫通部の必要性を無くするのに十分に、風揚力に耐えるための手段を有する。 ２７．請求項１９のアセンブリであって、前記スペーサは、事前形成されたスペ ーサである。 ２８．請求項１９のアセンブリであって、前記スペーサは、前記光起電モジュー ルを太陽への露出が増加する方向に向けるためのテーパ付きプロファイルを有す る。 ２９．請求項２８のアセンブリであって、前記スペーサは、前記光起電モジュー ルを支持するとともに、テーパ付き空間を形成する第１の外側下方にテーパされ た部分と、第２の外側下方にテーパされた部分とを備えた２重テーパ付きプロフ ァイルを有し、これによって、風が前記スペーサの上方を流され、前記光起電モ ジュールの下方には流されないように構成されて、 これによって、前記スペーサによって前記テーパ付き空間内に作り出された圧 力が強風の環境下に抵抗し、これによって、前記アセンブリ全体が風揚力のネッ ト力に抵抗することを補助する。 ３０．請求項１９のアセンブリであって、前記スペーサは、前記光起電モジュー ルを約５°−１２°の角度に向け、前記光起電モジュールの下方にテーパ付き空 間を形成するように寸法形成されている。 ３１．光起電アセンブリであって、以下を有する、 ルーフィング膜上に一つの層として配置された複数の断熱ブロック、 前記断熱ブロック上に配設されるべく形状形成された複数のスペーサ、 複数の側部を備え、前記スペーサ上に配設されて一つの光起電列を形成する複 数の光起電モジュール、そして 前記スペーサは、 前記光起電モジュールの前記側部にほぼ沿った寸法形状に配設され、そして 、 各光起電モジュールの少なくとも二つの側部の長さの５％ないし５０％の間 の開口部を有する、 これによって、前記寸法形状により、前記光起電アセンブリは、風揚力の力に 抵抗することができる。 ３２．請求項３１のアセンブリであって、前記光起電列は、１平方フィート当た り約４ポンド以下の重量を有する。 ３３．請求項３１のアセンブリであって、前記各断熱ブロックは、その間に排水 の ために結合部を備えた隣接側部を有する。 ３４．請求項３１のアセンブリであって、前記断熱ブロックは、光起電モジュー ルに接続されたスペーサに接続された天頂面を有し、三部分一体ユニットを形成 している。 ３５．請求項３１のアセンブリであって、前記スペーサは、前記光起電モジュー ルを約５°−１２°の角度に向け、前記光起電モジュールの下方にテーパ付き空 間を形成するように寸法形成されている。 ３６．光起電ルーフィング・アセンブリであって、以下を有する、 複数の光起電アセンブリ、前記各光起電アセンブリは以下を有する、 上側、下側及び両側方と、上下面とを備える光起電モジュール、そして 前記光起電モジュールの前記下面に固定されて、前記光起電モジュールを、 前記側方が前記上側から前記下側に延出する状熊で水平方向に対して約５°−１ ２°の角度で向けるテーパ付きスペーサ、 前記スペーサは、下記を形成するように寸法形成されている、 前記下面の下方のテーパ付き開放領域、そして 前記上側及び下側に沿って延出し、前記開放領域を前記上面に流体接続する アクセス開口部、 これによって、前記光起電アセンブリを支持面に取り付けられた時に、風揚力 の力に抵抗することができる、 隣接する光起電アセンブリを互いに係合させて光起電アセンブリ列とするため の手段、前記列は周部を形成する、そして 前記周部に固定された周部アセンブリ。 ３７．請求項３６のアセンブリであって、前記光起電アセンブリの列は、１平方 フィート当たり約４ポンド以下の重量を有する。 ３８．請求項３６のアセンブリであって、前記周部アセンブリは、コンクリート 舗装材である。 ３９．請求項３６のアセンブリであって、前記光起電アセンブリは、更に、前記 上側の近傍に上縁部を有し、前記上側から下方かつ外方に離間しながら延出する 風偏向面を有する。 ４０．請求項３９のアセンブリであって、前記光起電アセンブリは、前記スペー サに固定された断熱部材を有し、前記断熱部材が前記風偏向面を提供している。 ４１．光起電アセンブリであって、以下を有する、 複数のインタロック式光起電ユニットから成る列、前記列は周部を有し、前記 各光起電ユニットは以下を有する、 上面を有する光起電モジュール、 断熱層、 前記光起電モジュールと前記スペーサとを接続し、これらの間に開放領域を 形成するスペーサ、そして 前記光起電モジュールの前記上面と前記開放領域とを流体接続するアクセス 開口部、 前記列の前記周部に接続された周部アセンブリ、そして 前記列は、１平方フィート当たり約４ポンド以下の重量を有する、 これにより、前記光起電アセンブリの前記形状は、屋根面貫通部材の必要無く 、風揚力に抗する。 ４２．光起電ルーフィングを製造する方法であって、下記の工程を有する、 スペーサを光起電モジュールに接続する、 前記光起電モジュールに対する風揚力を低減するべく、前記スペーサを、前記 光起電モジュールの下方に開放領域と、前記光起電モジュールの少なくとも二つ の側部に於いて前記開放領域内への開口部とを形成する寸法構成及び位置決めす る、 前記スペーサに断熱層を接続して、三部分一体ユニットを形成する、そして 現場に於いて、屋根を貫通する貫通部を形成することなく、前記三部一体ユニ ットをルーフィング膜上に一つの層として設置する、 これにより、前記完成したアセンブリは、風揚力に抵抗する。 ４３．請求項４２の方法であって、更に、前記一体ユニットの複数に相互係合可 能な側方縁部を設ける工程を有し、前記設置工程は、隣接する一体ユニットの前 記側方縁部を互いに結合させるように行われる。 ４４．請求項４２の方法であって、更に以下の工程を有する、 複数の前記一体ユニットを、これら一体ユニットから成る一つの列を形成する ように設置する、前記列は周部を有する、そして 前記周部に周部縁部材を接続して前記列を安定化させる。 ４５．請求項４２の方法であって、更に、前記開口部を、前記光起電モジュール の少なくとも二つの側部の長さの約５％ないし５０％にするように寸法構成する 工程を有する。 ４６．請求項４２の方法であって、更に、前記光起電モジュールのすべての側部 に前記開口部を提供する工程を有する。 ４７．請求項４２の方法であって、更に、前記スペーサを、前記光起電モジュー ルが接続されるテーパ面を備えさせるように形成する工程を有し、前記テーパ面 は、水平方向から約５°−１２°の角度を有し、これによって前記開放領域をテ ーパ付き開放領域として形成している。 ４８．光起電ルーフィング・アセンブリを製造する方法であって、以下の工程を 有する、 スペーサを光起電モジュールに接続して二部一体ユニットを形成する、 前記光起電モジュールに対する風揚力を低減するべく、前記スペーサを、前記 光起電モジュールの下方に開放領域と、前記開放領域内への開口部とを形成する 寸法構成及び位置決めする、 前記スペーサを、前記光起電モジュールが接続されるテーパ面を備えさせるよ うに形成し、これによって前記開放領域をテーパ付き開放領域として形成する、 前記開口部を前記光起電モジュールの少なくとも二つの側部に配置する、前記 二つの側部は前記光起電モジュールの互いに対向する側部であり、前記テーパ付 き開放領域はこれら二つの対向する側部に於いて前記開口部間にテーパされてい る、 現場に於いて、前記二部一体ユニットを一つの層としてルーフィング膜上に設 置する、 これにより、前記完成したアセンブリは、風揚力に抵抗する。 ４９．請求項４８の方法であって、更に以下の工程を有する、 複数の前記一体ユニットを、これら一体ユニットから成る一つの列を形成する ように設置する、前記列は周部を有する、そして 前記周部に周部縁部材を接続して前記列を安定化させる。 ５０．請求項４８の方法であって、更に、断熱層を前記スペーサに接続して三部 一体ユニットを形成する工程を有する。 ５１．請求項４８の方法であって、前記スペーサ形成工程は、前記テーパ面が約 ５°−１２°の角度を有するように行われる。 ５２．請求項４８の方法であって、前記設置工程は、屋根面に貫通部を形成する ことなく、あるいは、該屋根面に前記ユニットを接着させることなく行われる。 ５３．光起電ルーフィング・アセンブリを製造する方法であって、以下の工程を 有する、 外側光起電モジュールと、断熱層と、前記光起電モジュールを断熱層に接続し 、 その間に開放領域を形成するスペーサとを備えた光起電ユニットを選択する、前 記外側光起電モジュールは外側面を有する、 前記選択工程は、１平方フィート当たり約４ポンド以下の重量の光起電ユニッ トを選択する工程である、 複数の前記光起電ユニットを、これらユニットを屋根表面に固定することなく 該屋根表面上に設置し、前記複数の光起電ユニットからなる列を形成する、 前記選択工程と前記設置工程とは、更に、前記各光起電ユニットに、該光起電 ユニットの前記外側面と前記開放領域とを流体接続するための少なくとも一つの アクセス開口部を提供する工程を含む、そして 前記列を、周部アセンブリを前記屋根面に固定することなく、該周部アセンブ リによって包囲する。