JP2001032454A - 太陽電池モジュール用瓦 - Google Patents
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Abstract
固定できる信頼性の高い太陽電池モジュール用瓦を提供
することにある。 【解決手段】瓦本体1と、この瓦本体1の上面に設けら
れ太陽電池モジュール6を収納する凹陥部2と、この凹
陥部2の内底部における棟側に偏った位置に瓦本体1を
貫通して設けられた貫通孔5と、瓦本体1の凹陥部2と
太陽電池モジュール6との間に、一端部に太陽電池モジ
ュール6の下端縁部に係合する略コ字状の係合部9を有
し、他端部に貫通孔5を貫通するボルト10を有し、係
合部9を太陽電池モジュール6の下端縁部と係合した状
態で、ボルト10を貫通孔5に貫通し、瓦本体1の下面
においてボルト10にナット11を締付けることによ
り、太陽電池モジュール6を瓦本体1に固定する固定治
具7を設けたことを特徴とする。
Description
として用いられる瓦に太陽電池モジュールを搭載した太
陽電池モジュール用瓦に関する。
電池を搭載し、太陽エネルギーを電気に変換して利用す
る技術は、実開昭62−52610号公報、実開平1−
148417号公報、実開平4−28524号公報及び
実開平5−3430号公報等で知られている。
壁を対象とした外装材の上面に太陽電池に適合する形状
の凹陥部を設け、この凹陥部に太陽電池を装着したもの
である。
の下部表面に太陽電池を設け、この太陽電池のリード線
を平板瓦の上縁両端裏面の空間部が形成される部分から
導出したものである。
太陽電池を接着するとともに、太陽電池の表面に不透明
なシートを剥離可能に密着し、瓦葺き作業時にシートに
よって太陽電池を保護するようにしたものである。
の太陽電池搭載型瓦は、瓦本体に対して太陽電池を直接
接着剤によって接着したり、瓦本体に凹陥部を設け、こ
の凹陥部の底面に太陽電池を接着剤を介して接着し、さ
らに太陽電池と凹陥部の内周面との間の隙間にコーキン
グ材を充填することにより固定している。
化しやすく、殊に屋根のように太陽光に晒されて高温度
となったり、風雨に晒される環境下においては、劣化の
進行も早く、亀裂が生じて雨水等が浸入しやすいという
問題と急勾配の屋根の場合には瓦本体から太陽電池が落
下する恐れがある。また、コーキング材がはみ出して太
陽電池の表面に付着すると光電変換効率が低下するとい
う問題もある。
号公報や実開平4−28524号公報のように瓦の表面
に凹陥部を設け、この凹陥部に太陽電池を接着したもの
は、凹陥部の底部に雨水が溜まり、溜まった雨水が太陽
熱によって加熱されて膨張し、太陽電池が浮き上がる恐
れがある。
ように太陽電池のリード線を平板瓦の上縁両端裏面の空
間部が形成される部分から導出したものは、配線作業が
困難であるとともに、雨水等が浸入した場合には漏電、
短絡の恐れがある。また、1枚の瓦を太陽電池とともに
交換しようとしても、周囲の数枚の瓦をいったん取り外
さなければならないという困難な作業となる。また、実
開平5−3430号公報は、接着剤が劣化して太陽電池
が瓦から剥離すると太陽電池が脱落する恐れのある構造
である。
体に対して太陽電池モジュールを接着剤によって固定し
ている。従って、太陽電池モジュールの保守点検あるい
は破損等によってその1枚を交換しようとしても、瓦本
体と太陽電池モジュールが一体的であるため分離するこ
とが困難で、瓦本体ごと交換する必要がある。
示すように、太陽電池付屋根瓦の上縁部に基板に対して
挟持部を突設したL字状の固定金具を固定し、瓦葺きの
要領で野地板に敷設するとき、固定金具の挟持部を折り
曲げて棟側の太陽電池付屋根瓦の下縁部を挟持するよう
にしたものがあるが、屋根葺き施工時に固定金具の挟持
部を折り曲げながら施工する必要がある。従って、施工
が面倒であるとともに、挟持部を折り曲げただけでは強
風によって太陽電池付屋根瓦がガタつく虞がある。
もので、その目的とするところは、瓦本体に対して太陽
電池モジュールを着脱可能に固定し、太陽電池モジュー
ルが破損した場合にはその1枚を簡単に交換することが
でき、しかも瓦本体に対して太陽電池モジュールを強固
に固定できる信頼性の高い太陽電池モジュール用瓦を提
供することにある。
達成するために、請求項1は、瓦本体と、この瓦本体の
上面に設けられ太陽電池モジュールを収納する凹陥部
と、この凹陥部の内底部における棟側に偏った位置に瓦
本体を貫通して設けられた貫通孔と、前記瓦本体の凹陥
部と前記太陽電池モジュールとの間に設けられ、一端部
に前記太陽電池モジュールの下端縁部または側縁部に係
合する略コ字状の係合部を有し、他端部に前記貫通孔を
貫通するボルトを有し、前記係合部を太陽電池モジュー
ルの下端縁部または側縁部と係合した状態で、前記ボル
トを前記貫通孔に貫通し、前記瓦本体の下面においてボ
ルトにナットを締付けることにより、前記太陽電池モジ
ュールを前記瓦本体に固定する固定治具とを具備したこ
とを特徴とする太陽電池モジュール用瓦にある。
部には前記貫通孔を囲繞するように突堤が設けられてい
ることを特徴とする。
縁部に前記凹陥部と連通し、前記下側縁部の外端面まで
貫通する排水溝を設けたことを特徴とする。
て太陽電池モジュールが瓦本体の凹陥部に押え付けら
れ、太陽電池モジュールを瓦本体に密着固定でき、ナッ
トを緩めれば、瓦本体から太陽電池モジュールを取外す
ことができ、太陽電池モジュールの交換ができる。請求
項2によれば、突堤によって貫通孔へ雨水が流れ込むの
を防止できる。請求項3によれば、瓦本体に貫通する排
水孔を設けずに排水溝から軒側の瓦本体の上面へと排水
される。
面に基づいて説明する。
は太陽電池モジュール用瓦の斜視図、図2は瓦本体の平
面図、図3は太陽電池モジュール用瓦の縦断側面図、図
4は固定治具の斜視図、図5は太陽電池モジュール用瓦
の瓦葺き状態を示す縦断側面図である。
例えばセメント瓦,粘土瓦,金属瓦等によって矩形平板状
に形成されている。瓦本体1の両側部には左右に隣り合
う瓦本体1と雄雌関係で嵌合するオーバラップ部1a,
1bが設けられ、下端部裏面には前垂れ部1cが、上端
部表面には後立上り部1dが設けられている。そして、
前垂れ部1cは下段側の瓦本体1の上面に重なり、後立
上り部1dは上端側の瓦本体1の下面に重なるようにな
っている。
の凹陥部2が設けられている。この凹陥部2は後述する
太陽電池モジュールの肉厚より僅かに深く形成されてお
り、この凹陥部2の略中央部には矩形状の端子ボックス
収納凹部3が設けられている。この端子ボックス収納凹
部3の底部で、瓦本体1の上端部側に偏倚した位置には
ケーブル導出孔3aが穿設されている。さらに、端子ボ
ックス収納凹部3の裏面は瓦本体1の前垂れ部1cと略
同一高さに形成されていて、瓦本体1を屋根に安定した
状態に載置できるようになっている。
隅部には瓦本体1を貫通する排水孔4が穿設されてい
る。さらに、瓦本体1の凹陥部2で、棟側に偏った部分
には左右対称位置に貫通孔5が穿設されている。
2は、太陽電池モジュール6の寸法に適合した大きさに
形成され、この凹陥部2には太陽電池モジュール6が収
納されている。この太陽電池モジュール6は、例えば1
枚のガラス基板に透明電極層、アモルファス半導体層、
裏面電極層を形成したもので、裏面にはさらに封止材に
より、絶縁、防水等のための封止を行った矩形状の薄板
パネル構造のものが例示できる。また、半導体層として
は、アモルファス半導体層が好適に用いられるが、これ
に限定されるものではなく、単結晶、多結晶、微結晶ま
たはSi系でも化合物系でもよい。
示すように、固定治具7によって瓦本体1の凹陥部2に
固定されている。固定治具7は、例えば帯状金属板8の
一端部を上方にコ字状に折曲して形成し、太陽電池モジ
ュール6の下端縁部に係合可能な係合部9または側縁部
に係合可能な係合部9aを有しており、帯状金属板8の
他端部には下面に対して溶接等によって固定したボルト
10が設けられている。
るために係合部9は1枚の瓦本体1に対して少なくとも
2箇所が必要である。係合部9が太陽電池モジュール6
の下端縁である場合は、固定治具7の帯状金属板8は凹
陥部2に縦方向に配置され,係合部9aが太陽電池モジ
ュール6の側縁部である場合は,固定治具7の帯状金属
板8は凹陥部2の横方向に配置される。帯状金属板8が
横方向に配置される場合は,貫通孔5から見て水平より
斜め下方向に配置されると,帯状金属板8を伝わって雨
水が貫通孔5に達することを防止できるので好ましい。
合部9aが側縁部用のいずれの場合に設けられている場
合でも,瓦本体1の下面側においてボルト10にナット
11を締付けることにより,瓦本体1に対して太陽電池
モジュール6が固定されている。
本体1に対して太陽電池モジュール6を簡単に取外すこ
とができる。このナット11を締付けた後,シーリング
材を用いて貫通孔5を封止することで、雨水等の侵入を
より防止できるので好ましい。係合部9の立上り部は,
太陽電池モジュール6の厚み部分21に沿った状態で太
陽電池モジュール6を固定することが好ましい。
ール6の裏面の略中央部には端子ボックス12が固定さ
れ、この端子ボックス12には出力取出しケーブル13
が接続されている。そして、端子ボックス12は瓦本体
1の端子ボックス収納凹部3に収納され、出力取出しケ
ーブル13はケーブル導出孔3aから瓦本体1の裏面側
に導出されている。
ジュール用瓦を用いて建物の屋根を施工する、いわゆる
瓦葺きについて説明すると、図5に示すように、屋根1
4には棟側14aから軒側14bに向かって下り勾配に
傾斜する野地板15が設けられており、この野地板15
に直接または瓦下地材を介して太陽電池モジュール用瓦
を載置する。
ール用瓦を軒側14bから順次棟側14aに向かって野
地板15に載置するが、左右に隣り合う瓦本体1相互
は、瓦本体1のオーバラップ部1a,1bを雄雌関係で
嵌合し、瓦本体1の上端部側に設けられた取付け孔16
(図1及び図2参照)に釘を通して野地板15に固定す
る。また、下段側の瓦本体1の後立上り部1dの上部に
上段側の瓦本体1の前垂れ部1cをオーバラップさせ、
さらに、上段側の瓦本体1の排水孔4が下段側の瓦本体
1の後立上り部1dより下方(軒側14b)に位置させ
る。そして、上段の瓦本体1も同様に取付け孔16に瓦
固定用釘(図示しない)を通して野地板15に固定す
る。
太陽電池モジュール用瓦によって屋根14を構成するこ
とができ、この瓦葺き作業と平行して端子ボックス12
から導出された出力取出しケーブル13相互を直列また
は並列に接続することにより、複数枚の太陽電池モジュ
ール6を電気的に接続することができる。
太陽電池モジュール6を瓦本体1に密着固定することが
でき、従来のように接着剤によって太陽電池モジュール
6を瓦本体1に対して固定する必要がない。従って、瓦
本体1に対して太陽電池モジュール6を固定する作業が
容易であるとともに、接着剤が劣化して太陽電池モジュ
ール6が瓦本体1から剥離して太陽電池モジュール6が
脱落する恐れは解消される。
って太陽電池モジュール6を瓦本体1に固定することに
より、屋根14に敷設された多数枚の太陽電池モジュー
ル6のうち、1枚もしくは複数枚が破損して交換する必
要が生じた場合には、当該太陽電池モジュール6を固定
している固定治具7のナット11を緩めることにより、
太陽電池モジュール6を瓦本体1から取外して新しい太
陽電池モジュール6と交換することができるという効果
がある。
ボルト10を設けたが、帯状金属板8に2本のボルト1
0を設けてもよく、ボルト10は帯状金属板82溶接す
ることに限定されず、帯状金属板8に穿設した孔にボル
ト10を挿入してもよい。
形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略す
る。本実施形態は、瓦本体1の凹陥部2に貫通孔5の左
右及び上側の3方に貫通孔5を囲繞する突堤17を設け
たものである。
池モジュール6の周囲から瓦本体1の凹陥部2に雨水が
侵入しても、突堤17によって雨水が貫通孔5に流れ込
むことはなく、防水対策が確実となる。
形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略す
る。本実施形態は、瓦本体1の下側縁部18に凹陥部2
と連通し、下側縁部18の外端面まで貫通する複数本の
排水溝19を設け、凹陥部2に瓦本体1を貫通する排水
孔4を廃止したものである。
池モジュール6の周囲から瓦本体1の凹陥部2に雨水が
侵入しても、雨水は、瓦本体1の下側縁部18に設けら
れた複数本の排水溝19から排水されて軒側の太陽電池
モジュール6の上面に流れるため、瓦本体1の裏面側に
雨水が流れ込むことはなく、防水対策が確実となる。
ではなく、瓦本体1の下側縁部18の全幅に亘って設け
てもよい。
ば、ナットの締付けによって太陽電池モジュールが瓦本
体の凹陥部に押え付けられ、太陽電池モジュールを瓦本
体に密着して強固に固定できる信頼性の高い太陽電池モ
ジュール用瓦を提供できる。しかも、瓦本体に対して太
陽電池モジュールを着脱可能となり、太陽電池モジュー
ルが破損した場合にはその1枚を簡単に交換することが
でき、経済的である。
によって貫通孔へ雨水が流れ込むのを防止できる。請求
項3によれば、瓦本体に貫通する排水孔を設けずに排水
溝から軒側の瓦本体の上面へと排水され、防水対策が確
実となるという効果がある。
ュール用瓦の斜視図。
面図。
状態を示す縦断側面図。
ュール用瓦の斜視図。
ュール用瓦の斜視図。
Claims (3)
- 【請求項1】 瓦本体と、この瓦本体の上面に設けられ
太陽電池モジュールを収納する凹陥部と、この凹陥部の
内底部における棟側に偏った位置に瓦本体を貫通して設
けられた貫通孔と、前記瓦本体の凹陥部と前記太陽電池
モジュールとの間に設けられ、一端部に前記太陽電池モ
ジュールの下端縁部または側縁部に係合する略コ字状の
係合部を有し、他端部に前記貫通孔を貫通するボルトを
有し、前記係合部を太陽電池モジュールの下端縁部また
は側縁部と係合した状態で、前記ボルトを前記貫通孔に
貫通し、前記瓦本体の下面においてボルトにナットを締
付けることにより、前記太陽電池モジュールを前記瓦本
体に固定する固定治具とを具備したことを特徴とする太
陽電池モジュール用瓦。 - 【請求項2】 前記瓦本体の凹陥部には前記貫通孔を囲
繞するように突堤が設けられていることを特徴とする請
求項1記載の太陽電池モジュール用瓦。 - 【請求項3】 前記瓦本体の下側縁部に前記凹陥部と連
通し、前記下側縁部の外端面まで貫通する排水溝を設け
たことを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュール
用瓦。
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- 1999-07-21 JP JP20620599A patent/JP4302826B2/ja not_active Expired - Fee Related
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