JP2001032478A

JP2001032478A - ソーラー装置付き屋根構造

Info

Publication number: JP2001032478A
Application number: JP11206265A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Takeuchi; 清竹内
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 2001-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】太陽光・熱ハイブリッドモジュールと太陽電
池モジュールとを取り付けた美麗なソ−ラー装置付き屋
根構造を提供する。【解決手段】太陽光・熱ハイブリッドモジュール５と
太陽電池モジュール４とを屋根の上面に取り付けたソー
ラー装置付き屋根構造である。そして、太陽光・熱ハイ
ブリッドモジュール５を左右対称の位置に配置したもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池モジュール
の下方に集熱パネルを取り付けた太陽光・熱ハイブリッ
ドモジュールと太陽電池モジュールとを屋根の上面に取
り付けたソーラー装置付き屋根構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、石炭や石油等の燃料の消費増大等
に起因する地球環境問題・エネルギー枯渇問題の深刻化
に伴い、特許第２５８１８６９号に記載あるように、住
宅等の屋根の上に複数個の太陽電池モジュールを設置
し、この太陽電池モジュールでクリーンで無限な太陽エ
ネルギーの中の光エネルギーを電力に変えて住宅に供給
するソーラー装置が注目されている。この特許第２５８
１８６９号における太陽電池モジュールを取り付けたソ
ーラー装置付き屋根構造は、屋根パネル本体の上面に太
陽電池モジュールを端面を突き合わせて取り付け、この
太陽電池モジュールと屋根本体との間に通気層を形成し
たものである。

【０００３】又、太陽エネルギーの中のもう一つのエネ
ルギーである熱エネルギーは既に多く利用されている。
この熱エネルギーを利用する最も一般的な方法は、集熱
管内に熱媒体を充填した集熱装置を住宅等の屋根の上に
取り付け、太陽熱で加熱された熱媒体の熱を給湯や冷暖
房に利用するものである。

【０００４】この集熱装置としては種々な構造が知られ
ている。例えば、特開昭５６−５９１６０号公報には、
箱体の中に集熱管を取り付けた箱形の太陽熱集熱器を屋
根の上に設置した後、この集熱管の下側に発泡性合成樹
脂を注入し、ここで発泡性合成樹脂を発泡させて、集熱
管の下側に合成樹脂発泡体層を形成させた集熱装置が記
載されている。

【０００５】更に、上記集熱管を複数個並べて集熱パネ
ルとし、この集熱パネルの上方に太陽電池モジュールを
取り付けて、太陽の光エネルギーと熱エネルギーの両方
を利用する太陽光・熱ハイブリッドモジュールは、太陽
の光と熱の両方のエネルギーを利用することができるの
で注目され、種々な太陽光・熱ハイブリッドモジュール
が提案され実用化されている。例えば、特開平１０−２
８１５６３号公報には、集熱パネルと太陽電池モジュー
ルとをエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の高
分子の封止部材で一体にした太陽光・熱ハイブリッドモ
ジュールが記載されている。

【０００６】そして、この特開平１０−２８１５６３号
公報に記載されているような太陽光・熱ハイブリッドモ
ジュールで得られる電力と熱とを比較すると、通常の家
庭では熱の方が多く得られる。そのために、家庭で使用
する電力に合わせて太陽光・熱ハイブリッドモジュール
を取り付けると熱が余り不経済であるし、熱に合わせて
太陽光・熱ハイブリッドモジュールを取り付けると電力
が不足するという問題がある。

【０００７】従って、多くの住宅では、熱の必要量に応
じて太陽光・熱ハイブリッドモジュールを取り付け、不
足する電力は、特許第２５８１８６９号に記載されてい
るような太陽電池モジュール等を取り付けて利用するよ
うにしている。即ち、太陽電池モジュールと太陽光・熱
ハイブリッドモジュールの両方を取り付けることによっ
て、電力と熱を過不足なく利用するようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、太陽電池モジ
ュールと太陽光・熱ハイブリッドモジュールとは、高さ
と色が異なる。即ち、太陽光・熱ハイブリッドモジュー
ルは太陽電池モジュールより集熱パネルが取り付けられ
ているだけ高くなる。又、太陽電池モジュールは内部の
太陽電池セルが透けて見えるに対して、集熱パネルは熱
を多く集熱できるように黒い色をしていて、この集熱パ
ネルのために太陽光・熱ハイブリッドモジュールは黒い
色をしている。そのため、屋根の上面にこの太陽電池モ
ジュールと太陽光・熱ハイブリッドモジュールとを並べ
て取り付けると両者がバラバラな外観を呈して見た目の
印象が悪い。

【０００９】そこで、本発明の目的は、太陽光・熱ハイ
ブリッドモジュールと太陽電池モジュールとを取り付け
た美麗なソーラー装置付き屋根構造を提供することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであって、請求項１記載の発明
は、太陽電池モジュールの下方に集熱パネルを取り付け
た太陽光・熱ハイブリッドモジュールと太陽電池モジュ
ールとが屋根の上面に取り付けられたソーラー装置付き
屋根構造であって、前記太陽光・熱ハイブリッドモジュ
ールが左右対称の位置に配置されているものである。

【００１１】請求項２記載の発明は、太陽電池モジュー
ルの下方に集熱パネルを取り付けた太陽光・熱ハイブリ
ッドモジュールと太陽電池モジュールとが屋根の上面に
取り付けられたソーラー装置付き屋根構造であって、前
記太陽電池モジュールの上面と太陽光・熱ハイブリッド
モジュールの上面とがほぼ同じ高さになる状態に取り付
けられ、太陽電池モジュールの下方に通気層が形成され
ているものである。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明に係り、前記太陽電池モジュールの複数個が隣接した
状態に取り付けられ、この隣接した複数個の太陽電池モ
ジュールの通気層が連通されて通気経路が形成され、一
番水下の太陽電池モジュールの水下側にこの通気経路の
空気吸込口が設けられ、一番水上の太陽電池モジュール
の水上側にこの通気経路の空気放出口が設けられている
ものである。

【００１３】請求項４記載の発明は、請求項２記載の発
明に係り、前記太陽電池モジュールが複数列、複数段に
隣接した状態に取り付けられ、この複数例の各例毎に複
数段の太陽電池モジュールの通気層が連通されて通気経
路が形成され、各列の一番水下の太陽電池モジュールの
水下側に通気経路の空気吸込口が設けられ、各列の一番
水上の太陽電池モジュールの水上側に通気経路の空気放
出口が設けられているものである。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項２〜４のい
ずれかに記載の発明に係り、前記太陽電池モジュールが
複数列、複数段に隣接した状態に取り付けられ、この太
陽電池モジュールのいずれかの列の水上または水下に
は、隙間を設けて太陽光・熱ハイブリッドモジュールが
取り付けられ、この太陽電池モジュールと太陽光・熱ハ
イブリッドモジュールの隙間を覆う状態に水切り材が取
り付けられ、この水切り材または水切り材の下方に空気
吸込口または空気放出口が設けられているものである。

【００１５】本発明に使用する太陽電池モジュールと
は、直並列に連結された複数個の太陽電池セルを不透水
性の封止材で包み、上面に透光性板材を取り付け、下面
に不透水性を有するバックフィルム等を取り付けて、太
陽電池セルが雨水等に濡れないようにした本体と、この
本体の周囲に設けた枠体とからなるモジュールである。
ここで、太陽電池セルとは、発電能力のある物質をセル
状にしたものであり、シリコン系半導体、化合物系半導
体等の結晶系（単結晶系や多結晶系）半導体やアモルフ
ァス系半導体等をセル状にしたものが好適である。

【００１６】又、透光性板材としてはガラス板等の無機
系透光材の板材や、ポリアクリル樹脂板やポリカーボネ
ート樹脂板等の有機系透光材の板材が好適である。バッ
クフィルムとしてはポリフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）が
好適であり、封止材はエチレン−酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ）が好適である。

【００１７】そして、この太陽電池モジュールの好適な
製造方法としては、直並列に連結した複数個の太陽電池
セルの上下面にＥＶＡフィルムを重合し、この上面にガ
ラス板等の透光性板材を、下面にＰＶＦ製のバックフィ
ルムを重合し、全体を加熱加圧して、ＥＶＡを溶融して
全体を一体に接着させて本体とし、更に、この本体の周
縁部をシリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステ
ル樹脂等の高分子封止材の枠体でシールする方法であ
る。

【００１８】本発明に使用する太陽光・熱ハイブリッド
モジュールとは、前記太陽電池モジュールの下方に集熱
パネルを取り付けたものである。この際、上記太陽電池
モジュールと集熱パネルとを若干隙間を設けて取り付け
てもよいし、密着させた状態に取り付けてもよい。又、
接着剤で接着してもよいし、ボルト・ナット等の連結具
で連結してもよい。更に、バックフィルムの替わりに集
熱パネルを太陽電池モジュールの下面に取り付けた太陽
光・熱ハイブリッドモジュールは、バックフィルムが不
要になるし、太陽光・熱ハイブリッドモジュールが一工
程で製造できるので好ましい。

【００１９】この太陽光・熱ハイブリッドモジュールの
好適な製造方法は、透光性板材、ＥＶＡフィルム、直並
列に連結した複数個の太陽電池セル、ＥＶＡフィルム、
集熱パネルをこの順に重合し、加熱加圧してＥＶＡフィ
ルムを溶融して全体を一体に接着して太陽電池モジュー
ルと集熱パネルとからなる本体とし、更に、この本体の
周縁部をシリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエス
テル樹脂等の高分子封止材の枠体でシールする方法であ
る。

【００２０】ここで使用する集熱パネルとは複数の集熱
管をパネル状に組み立てたものである。そして、効率よ
く集熱できるように集熱管間を塞いだ状態に集熱板を取
り付け、集熱管の水上と水下に集熱管の中に熱媒体を供
給したり取り出すためにヘッダー管を配置し、供給側の
水下のヘッダー管と集熱管の下端とを、又、取出側の水
上のヘッダー管と集熱管の上端とを連通させたものが好
ましい。この太陽光・熱ハイブリッドモジュールは、太
陽電池モジュールの下方に集熱パネルが取り付けられて
いるので、通常、太陽電池モジュールより背が高くなっ
ている。

【００２１】このように、この複数個の太陽電池モジュ
ールと複数個の太陽光・熱ハイブリッドモジュールとは
高さが異なるので、この両者を並べて取付架台等で取り
付ける場合には、請求項２記載のように、太陽電池モジ
ュールの上面と太陽光・熱ハイブリッドモジュールの上
面をほぼ同じ高さにし、太陽電池モジュールの下方に隙
間を設けると、上面がほぼ同一平面となり美麗になる
し、太陽電池モジュールの下方の隙間が通気層となるの
で、好ましい。

【００２２】請求項２〜４記載の発明において、太陽電
池モジュールの水上または水下に太陽光・熱ハイブリッ
ドモジュールを取り付ける場合には、この太陽電池モジ
ュールと太陽光・熱ハイブリッドモジュールとの間に隙
間を設けて空気吸込口や空気放出口を設けるとよい。こ
の際には、請求項５記載の発明のように、この太陽電池
モジュールと太陽光・熱ハイブリッドモジュールの隙間
を覆う状態に水切り材を取り付けて、この水切り材また
は水切り材の下方に空気吸込口または空気放出口を設け
るとよい。

【００２３】更に好ましい構造は、太陽電池モジュール
の上方に太陽光・熱ハイブリッドモジュールを取り付け
る場合には、太陽光・熱ハイブリッドモジュールの下面
から太陽電池モジュールの上面に水切り材を差し渡して
太陽光・熱ハイブリッドモジュールの上面を流れている
雨水を水切り材によって太陽電池モジュールの上面に流
れるようにし、水切り材と太陽電池モジュールとの間に
隙間を設けて、この隙間を通気経路の空気放出口とした
構造である。又、太陽電池モジュールの下方に太陽光・
熱ハイブリッドモジュールを取り付ける場合には、太陽
電池モジュールの下面から太陽光・熱ハイブリッドモジ
ュールの上面に水切り材を差し渡して太陽電池モジュー
ルの上面を流れている雨水を水切り材によって太陽光・
熱ハイブリッドモジュールの上面に流れるようにし、水
切り材と太陽光・熱ハイブリッドモジュールとの間に隙
間を設けて、この隙間を通気経路の空気放出口とした構
造である。このような構造にすると、この隙間や空気吸
込口や空気放出口から雨水が入らなくなり好ましい。

【００２４】（作用）請求項１記載の発明では、太陽光
・熱ハイブリッドモジュールが左右対称の位置に配置さ
れているから、全体が統一した外観を有し意匠的に優れ
たものとなり美麗である。又、同一棟の中に２世帯同居
し、この２世帯がそれぞれ別個に居住空間を確保してい
る場合には、太陽電池モジュールと太陽光・熱ハイブリ
ッドからなる全体の中央部分から分割し、それぞれから
それぞれの世帯に配管したり配線すれば、配管や配線の
長さが短くコストダウンになるし、施工し易くなる。

【００２５】請求項２記載の発明では、太陽電池モジュ
ールの上面と太陽光・熱ハイブリッドモジュールの上面
とがほぼ同じ高さに取り付けられているから、凹凸がほ
とんどなく、全体がほぼ同一平面となり美麗である。し
かも、太陽電池モジュールの下方に通気層が形成されて
いるから、太陽電池モジュールの下面が通気層の中の空
気によって冷却され発電効率が低下しなくなる。尚、こ
の通気層の中の空気は隙間を通って通気される。又、太
陽光・熱ハイブリッドモジュールの下方には隙間がない
か、小さい。従って、通気されず、集熱管の熱効率がよ
い。尚、この太陽光・熱ハイブリッドモジュールの下面
に断熱材を取り付けると更に熱効率がよくなる。

【００２６】請求項３記載の発明では、太陽電池モジュ
ールの複数個が隣接した状態に取り付けられ、この隣接
した複数個の太陽電池モジュールの通気層が連通されて
通気経路が形成され、一番水下の太陽電池モジュールの
水下側に通気経路の空気吸込口が形成され、一番水上の
太陽電池モジュールの水上側に通気経路の空気放出口が
形成されているから、通気層の中の空気が温められると
比重が小さく軽くなると、自動的に通気経路の中を上方
に上昇し、空気放出口から出てゆく。その結果、一番水
下の太陽電池モジュールの水下側に形成されている空気
吸込口から新鮮な冷たい空気が入る。

【００２７】このように、空気吸込口から入った空気
は、通気層を連通した通気経路を通過している間に太陽
電池モジュールの下面を冷し、空気自体は温められなが
ら、上方に上昇し、一番水上の太陽電池モジュールの水
上側に形成されている空気放出口より出てゆくというよ
うに、空気が自動的に太陽電池モジュールの下方に形成
された通気経路を通過するので、通気層の中にファン等
を設けて強制的に空気を送り込まなくとも、この通気経
路を通過する空気で太陽電池モジュールの下面が冷却さ
れる。

【００２８】請求項４記載の発明では、太陽電池モジュ
ールの複数個が複数列、複数段に隣接した状態に取り付
けられ、この複数列の各例毎に複数段の太陽電池モジュ
ールの通気層が連通されて通気経路が形成され、各列の
一番水下の太陽電池モジュールの水下側に通気経路の空
気吸込口が形成され、各列の一番水上の太陽電池モジュ
ールの水上側に通気経路の空気放出口が形成されている
ので、各列毎にそれぞれの通気経路を通過する空気によ
って太陽電池モジュールの下面が冷却される。従って、
通気経路を通過する空気は、それぞれの列の通気層の中
の空気の温まる温度に応じた量となる。

【００２９】即ち、第一の列には太陽電池モジュールだ
けが設けられ、第二の列には太陽電池モジュールと太陽
光・熱ハイブリッドモジュールとが設けられている場合
や太陽電池モジュールの列の長さが異なる場合には、太
陽電池モジュールの下面の温まる温度に差が生じるが、
この請求項４記載の発明では温度差に応じた空気量が通
気経路を通過することになる。従って、それぞれの列が
それぞれ通気経路を通過する異なる量の空気によって太
陽電池モジュールの下面が冷却され、それぞれの列の太
陽電池モジュールが過不足なく十分冷却され好ましい。

【００３０】例えば、第一の列には太陽電池モジュール
だけを設け、第二の列には太陽電池モジュールと太陽光
・熱ハイブリッドモジュールとを設け、太陽電池モジュ
ールの列の水上側と水下側にそれぞれ空気放出口と空気
吸込口とを設ける場合には、横方向に太陽電池モジュー
ルだけがある部分と横方向に太陽電池モシュールと太陽
光・熱ハイブリッドモジュールがある部分とでは空気の
通過面積即ち通過速度が異なり太陽電池モジュールの下
面の冷却に過不足が生じ易いが、請求項４記載の発明の
ようにそれぞれ別に通気層を設けることによりかかるこ
とがなくなる。

【００３１】請求項５記載の発明では、太陽電池モジュ
ールが複数列、複数段に隣接した状態に取り付けられ、
この太陽電池モジュールのいずれかの列の水上または水
下には、隙間を設けて太陽光・熱ハイブリッドモジュー
ルが取り付けられ、この太陽電池モジュールと太陽光・
熱ハイブリッドモジュールの隙間を覆う状態に水切り材
が取り付けられ、この水切り材または水切り材の下方に
空気吸込口または空気放出口が設けられているから、こ
の水切り材によって隙間や空気吸込口や空気放出口から
雨水が入らなくなる。

【００３２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を説明す
る。（実施例１）図１〜図１１は本発明の一実施例を示すも
ので、図１はソーラー装置付き屋根構造を備えた住宅を
示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線における断面図、図
３は図１のＢ−Ｂ線における断面図、図４は図１のＣ−
Ｃ線における断面図、図５は図１のＤ−Ｄ線における断
面図、図６は図１のＥ−Ｅ線における断面図、図７は太
陽電池モジュールを示す斜視図、図８は図７のＦ−Ｆ線
における断面図、図９は太陽光・熱ハイブリッドモジュ
ールの斜視図、図１０は図９のＧ−Ｇ線における断面
図、図１１は集熱パネルの斜視図である。

【００３３】図１〜図１１において、１はソーラー装置
付き屋根構造２を備えた住宅である。ソーラー装置付き
屋根構造２は、図１に示すように、南側の傾斜屋根２１
の上面に２４個の太陽電池モジュール４（図１の斜線を
施したモジュール）と１２個の太陽光・熱ハイブリッド
モジュール５と、屋根材７とが取り付けられたものであ
る。

【００３４】この際、１２個の太陽光・熱ハイブリッド
モジュール５は、図１に示すように、６個づつに分けら
れて左右にほぼ対称の位置に配置され、しかも、図６に
示すように、太陽光・熱ハイブリッドモジュール５の上
面と太陽電池モジュール４の上面とがほぼ同一平面にな
るようにして取付架台３で取り付けられている。

【００３５】太陽電池モジュール４は、図７および図８
に示すように、縦横６個ずつ並べられ、リード線で直並
列に連結された合計３６個の単結晶シリコンの太陽電池
セル４１、４１、・・をＥＶＡの封止材４２で包み、上
面に強化ガラス４３を設け、下面にＰＶＦ製のバックフ
ィルム４４を設け、周囲に枠体４９を設けたものであ
る。尚、このリード線は裏側に設けられた端子ボックス
５７で纏められ、この端子ボックスからケーブル４５に
接続され、このケーブル４５の先端にコネクタ４６が取
り付けられている。

【００３６】この太陽電池モジュール４の製造方法を次
に示す。強化ガラス４３の上にＥＶＡフィルムを載せ、
この上にリード線で直並列に連結された３６個の太陽電
池セル４１を並べて載せ、この上に別のＥＶＡフィルム
を載せ、この上にバックフィルム４４を載せる。この
際、太陽電池セル４１を接続しているリード線は別のＥ
ＶＡフィルムに設けられている通孔を通し、バックフィ
ルム４４に設けられている通孔から端子ボックスに連結
する。

【００３７】そして、全体を熱プレスで加熱加圧する
と、両方のＥＶＡフィルムが溶融し接着して封止材４２
となって太陽電池セル４１を包むと同時に、この封止材
４２で太陽電池モジュール４１、強化ガラス板４３、バ
ックフィルム４４が接着され、全体が一体の本体とな
る。

【００３８】次に、この本体の周縁部を表型と裏型とか
らなる金型で挟み、金型の注入口から、加熱されたポリ
オールとイソシアネートと触媒とからなる混合物を注入
する。すると、本体の周縁部に、ポリオールとイソシア
ネートとが反応したポリウレタン樹脂の枠体４９が形成
されて、太陽電池モジュール４となる。

【００３９】太陽光・熱ハイブリッドモジュール５は、
図９および図１０に示すように、リード線で直並列に連
結された縦横６個ずつ並べられた合計３６個の単結晶シ
リコンの太陽電池セル５１、５１、・・をＥＶＡの封止
材５２で包み、上面に強化ガラス５３を設け、下面に集
熱パネル６を設け、周囲に枠体５９が設けられたもので
ある。尚、この太陽光・熱ハイブリッドモジュール５の
下面には、図６に示すように、板状の断熱材５８が取り
付けられている。

【００４０】太陽電池セル５１と封面材５２と強化ガラ
ス５３とは太陽電池モジュール４に使用したものと同じ
である。集熱パネル６は、図１１に示すように、集熱板
６１と集熱管６２とヘッダー管６３とからなる。集熱板
６１には円弧状に窪ませたほぼ平行な６本の湾曲部６１
１が設けられていて、この６本の湾曲部６１１の中にそ
れぞれ集熱管６２が密着して伝熱状態に取り付けられて
いる。２本のヘッダー管６３はそれぞれ集熱管６２の両
端側に設置されていて、この両端側のヘッダー管６３に
それぞれ集熱管６２の上端と下端とが連結されている。

【００４１】この太陽光・熱ハイブリッドモジュール５
の製造方法を次に示す。強化ガラス５３の上にＥＶＡフ
ィルムを載せ、この上に直並列に連結された太陽電池セ
ル５１を並べて載せ、この上に別のＥＶＡフィルムを載
せ、この上に集熱パネル３を載せる。この際、太陽電池
セル５１を接続しているリード線は別のＥＶＡフィルム
に設けられている通孔を通し、更に、集熱板６１に設け
られている通孔６１２を通して、端子ボックス５７に連
結する。

【００４２】そして、全体を熱プレスで加熱加圧する
と、両方のＥＶＡフィルムが溶融して封止材５２とな
り、太陽電池セル５１を包むと同時に、この封止材５２
で太陽電池モジュール５１、強化ガラス板５３、集熱パ
ネル６が接着され、全体が一体の本体となる。

【００４３】次に、この本体の周縁部を表型と裏型とか
らなる金型で挟み、金型の注入口から、加熱されたポリ
オールとイソシアネートと触媒とからなる混合物を注入
する。すると、本体の周縁部に、ポリオールとイソシア
ネートとが反応したポリウレタン樹脂の枠体５９が形成
されて、太陽光・熱ハイブリッドモジュール５となる。
この太陽光・熱ハイブリッドモジュール５は、集熱パネ
ル６が取り付けられているだけ太陽電池モジュール４よ
り背が高い。尚、最後に断熱材５８を取り付ける。

【００４４】取付架台３は、図２〜図６に示すように、
太陽電池モジュール４の上面と太陽光・熱ハイブリッド
モジュール５の上面とがほぼ同じ高さになるように高さ
の異なる取付部３１１を備えた支持枠３１と、この太陽
モジュール４と太陽光・熱ハイブリッドモジュール５の
枠体４９、５９を押さえる押さえ枠３２と、この押さえ
枠３２を支持枠３１に取り付けるビス３３とからなる。

【００４５】このように取付部３１１の高さが異なって
いるので、２４個の太陽電池モジュール４と１２個の太
陽光・熱ハイブリッドモジュール５とを支持枠３１の上
に並べると、上面がほぼ同一平面状になる。従って、押
さえ枠３２で太陽電池モジュール４の枠体４９や太陽光
・熱ハイブリッドモジュールの枠体５９を押さえる際に
押さえ易くなっている。そして、太陽電池モジュール４
を取付架台３で取り付けると、低い太陽電池モジュール
４の下方に通気層８が形成される。

【００４６】次に、このソーラー装置付き屋根構造２を
備えた住宅１の施工方法および作用について説明する。
住宅１の本体を建設し、この住宅１の本体の上に傾斜屋
根２１を取り付け、この南側の傾斜屋根２１の上面に２
４個の太陽電池モジュール４と１２個の断熱材５８付き
太陽光・熱ハイブリッドモジュール５と、屋根材７とを
取り付け、その他種々な仕上げを行うとソーラー装置付
き屋根構造２を備えた住宅１が完成する。

【００４７】次に、この南側の傾斜屋根２１の上に太陽
電池モジュール４と、太陽光・熱ハイブリッドモジュー
ル５と、屋根材７とを取り付ける施工方法について更に
詳細に説明する。傾斜屋根２１の野地板２２の上に塩化
ビニル樹脂被覆鋼板製の不燃下地２３を敷き、この上に
支持枠３１を取り付け、この支持枠３１の上に太陽電池
モジュール４と太陽光・熱ハイブリッドモジュール５と
を載せ、この上から押さえ枠３２で太陽電池モジュール
４の枠体４９や太陽光・熱ハイブリッドモジュール５の
枠体５９とを押さえながらビス３３を押さえ枠３２の上
から支持枠３１に螺入して、取付架台３で太陽電池モジ
ュール４と太陽光・熱ハイブリッドモジュール５とを取
り付ける。

【００４８】次に、この太陽電池モジュール４と太陽光
・熱ハイブリッドモジュール５の下方に水切り材９を取
り付ける。又、太陽電池モジュール４の水上側に水切り
材９１を取り付ける。次に、太陽電池モジュール４や太
陽光・熱ハイブリッドモジュール５の上下や左右の不燃
下地２３の上に屋根材７を葺き、種々な仕上げを行う
と、ソーラー装置付き屋根構造２が完成する。このよう
にして完成したソーラー装置付き屋根構造２では、太陽
光・熱ハイブリッドモジュール５が左右対称の位置に配
置されているから、全体が統一した外観を有し意匠的に
優れたものとなり美麗である。

【００４９】又、住宅１の一棟の中に２世帯同居し、こ
の２世帯がそれぞれ別個に居住空間を確保している場合
には、太陽電池モジュールと太陽光・熱ハイブリッドモ
ジュールの全体のほぼ中央から分割し、それぞれからそ
れぞれの世帯に配管したり配線すれば、配管や配線の長
さが短くコストダウンになるし、施工し易い。又、太陽
電池モジュール４の上面と太陽光・熱ハイブリッドモジ
ュール５の上面とがほぼ同じ高さに取り付けられている
から、凹凸がほとんどなく、全体がほぼ同一平面となり
美麗である。

【００５０】又、太陽電池モジュール４の下方に通気層
８が形成されているから、太陽電池モジュール４の下面
が通気層８によって冷却され発電効率が低下しなくな
る。又、太陽光・熱ハイブリッドモジュール５の下面に
は断熱材５８が設けられているので、集熱パネル６が保
温され熱効率がよい。

【００５１】（実施例２）図１２〜図１６は本発明の他
の実施例を示すもので、図１２は太陽電池モジュールと
太陽光・熱ハイブリッドモジュールの配置を示す平面
図、図１３は図１２のＨ−Ｈ線における断面図、図１４
は図１２のＪ−Ｊ線における断面図、図１５は図１２の
Ｋ−Ｋ線における断面図、図１６は図１２のＬ−Ｌ線に
おける断面図である。

【００５２】この図１２〜図１６に示す実施例２のソー
ラー装置付き屋根構造２ａを実施例１と比較すると、図
１３〜図１６に示すように、太陽電モジュール４ａを取
り付ける取付架台３ａの支持枠３１ａに、通気層８ａや
空気吸込口９５ａや空気放出口９６ａに通ずる通孔３５
ａが設けられていること、図１５に示すように、太陽電
池モジュール４ａの下方に取り付けられた水切り材９ａ
の下側に隙間が設けられて空気吸込口９５ａが形成され
ていること、屋根材７ａの下面から太陽電池モジュール
４ａの上面に差し渡された水切り材９１ａに通孔が設け
られて空気放出口９６ａが形成されていることが異な
る。

【００５３】従って、通気層８ａの空気が温められて比
重が軽くなると、この空気が空気層８ａ、通孔３５ａと
からなる通気経路８９ａ（図１２の点線で示す通路）を
上昇して空気放出口９６ａから出てゆく。すると、空気
吸込口９５ａから新しい空気が吸い込まれる。従って、
通気層８ａの空気が温められると、図１の点線で示した
ような空気の流れが生ずる。その他の構造は実施例１と
ほぼ同じであるので説明を省略する。

【００５４】この実施例２では、実施例１と同様に、太
陽電池モジュール４ａの上面と太陽光・熱ハイブリッド
モジュール５ａ（図１２の×印のモジュール）の上面と
がほぼ同じ高さに取り付けられているから、凹凸がほと
んどなく、全体がほぼ同一平面となり美麗である。しか
も、太陽電池モジュール４ａの下方の通気経路８９ａを
通過する空気によって、太陽電池モジュール４ａの下面
が冷却され発電効率が低下しない。

【００５５】このように、空気が自動的に太陽電池モジ
ュール４ａの下方に形成された通気経路８９ａを通過す
るので、通気層８９ａの中にファン等を設けて空気を強
制的に送り込まなくとも、この通気経路８９ａを通過す
る空気で太陽電池モジュール４ａの下面が冷却され便利
である。又、太陽光・熱ハイブリッドモジュール５ａの
下面は断熱材で保温されて、集熱パネルが冷却されず熱
効率がよい。又、水切り材９ａ、９１ａが設けられてい
るので、空気吸込口９５ａや空気放出口９６ａから雨水
が入らなく好ましい。

【００５６】（実施例３）図１７〜図１９は本発明の別
の実施例を示すもので、図１７は太陽電池モジュールと
太陽光・熱ハイブリッドモジュールの配置を示す平面
図、図１８は図１７のＭ−Ｍ線における取付架台を省略
した断面図、図１９は図１７のＮ−Ｎ線における取付架
台を省略した断面図である。

【００５７】この図１７〜図１９に示す実施例３のソー
ラー装置付き屋根構造２ｂを実施例２と比較すると、太
陽電池モジュール４ａを取り付ける水平方向の取付架台
の支持枠に通孔が設けられていることはほぼ同じである
が、垂直方向の取付架台の支持枠には通孔が設けられて
ないこと、従って、図１７の点線で示す通気経路８９ｂ
は各列毎に独立した状態になっていること、図１８に示
すように、太陽電池モジュール６ｂの下面から太陽光・
熱ハイブリッドモジュール５ｂの上面に差し渡された水
切り材９２ｂが設けられていること、この水切り材９２
ａと太陽光・熱ハイブリッドモジュール５ａとの間に空
気吸込口９７ｂが形成されていることが異なる。

【００５８】このような構造になっているので、同じ列
に太陽光・熱ハイブリッドモジュール５ａと太陽電池モ
ジュール４ａとが設けられている列では、通気層８ｂの
空気が温められて比重が軽くなると、上昇して通気経路
８９ｂを通過して空気放出口９６ｂから出てゆく。その
結果、温められた空気がなくなった通気経路８９ｂに、
空気吸込口９７ｂから新鮮な空気が入る。その他の構造
は実施例１とほぼ同じであるので説明を省略する。

【００５９】この実施例３では、実施例２の作用に加え
て、太陽電池モジュール４ｂの複数個が複数列、複数段
に連結されて取り付けられ、各列の一番水下の太陽電池
モジュール４ｂの水下側に通気経路８９ｂの空気吸込口
９５ｂ、９７ｂが形成され、各列の一番水上の太陽電池
モジュール４ｂの水上側に通気層の空気放出口９６ｂが
形成されているので、各列毎にそれぞれの通気経路を通
過する空気によって太陽電池モジュール４ｂの下面が冷
却されるというように、それぞれの列がそれぞれ別々に
通過する空気によって太陽電池モジュール４ｂの下面が
冷却されるので十分冷却され好ましい。

【００６０】又、太陽電池モジュール６ｂの下面から太
陽光・熱ハイブリッドモジュール５ｂの上面に差し渡さ
れた水切り材９２ｂによって、太陽電池モジュール４ｂ
と太陽光・熱ハイブリッドモジュールとの間の隙間を覆
う水切り材９２ｂによって、太陽光・熱ハイブリッドモ
ジュール５ｂと太陽電池モジュール４ｂとの隙間や空気
吸込口９７ｂから雨水が入らなく好ましい。

【００６１】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、太陽光・熱ハ
イブリッドモジュールが左右対称の位置に配置されてい
るから、全体が統一した外観を有し意匠的に優れたもの
となり美麗である。又、同一棟の中に２世帯同居し、こ
の２世帯がそれぞれ別個に居住空間を確保している場合
には、配管や配線の長さが短くコストダウンになるし、
施工し易くなり便利である。

【００６２】請求項２記載の発明では、太陽電池モジュ
ールの上面と太陽光・熱ハイブリッドモジュールの上面
とがほぼ同じ高さに取り付けられているから、凹凸がほ
とんどなく、全体がほぼ同一平面となり美麗である。
又、太陽電池モジュールの下方に通気層が形成されてい
るから、太陽電池モジュールの下面が通気層の中の空気
によって冷却され発電効率が低下しない。又、太陽光・
熱ハイブリッドモジュールの下面には隙間がないか、小
さい。従って、通気されず、集熱管の熱効率がよい。

【００６３】請求項３記載の発明では、太陽電池モジュ
ールの複数個が隣接した状態に取り付けられ、この隣接
した複数個の太陽電池モジュールの通気層が連通されて
通気経路が形成され、一番水下の太陽電池モジュールの
水下側に通気経路の空気吸込口が形成され、一番水上の
太陽電池モジュールの水上側に通気経路の空気放出口が
形成されているから、自動的に、一番水下の太陽電池モ
ジュールの水下側に形成されている空気吸込口から新鮮
な冷たい空気が入り、通気経路の中を上方に上昇し、空
気放出口から出てゆく。

【００６４】このように、自動的に太陽電池モジュール
の下方に形成された通気経路を空気が通過するので、通
気層の中にファン等を設けて空気を強制的に送り込まな
くとも、この通気経路を通過する空気で太陽電池モジュ
ールの下面が冷却され便利である。

【００６５】請求項４記載の発明では、太陽電池モジュ
ールの複数個が複数列、複数段に隣接した状態に取り付
けられ、この複数列の各例毎に複数段の太陽電池モジュ
ールの通気層が連通されて通気経路が形成され、各列の
一番水下の太陽電池モジュールの水下側に通気経路の空
気吸込口が形成され、各列の一番水上の太陽電池モジュ
ールの水上側に通気経路の空気放出口が形成されている
から、各列毎にそれぞれの通気経路を通過する空気によ
って太陽電池モジュールの下面が冷却される。従って、
それぞれの列がそれぞれ通気経路を通過する異なる量の
空気によって太陽電池モジュールの下面が冷却されるの
で、それぞれが十分冷却され好ましい。

【００６６】請求項５記載の発明では、太陽電池モジュ
ールが複数列、複数段に隣接した状態に取り付けられ、
この太陽電池モジュールのいずれかの列の水上または水
下には、隙間を設けて太陽光・熱ハイブリッドモジュー
ルが取り付けられ、この太陽電池モジュールと太陽光・
熱ハイブリッドモジュールの隙間を覆う状態に水切り材
が取り付けられ、この水切り材または水切り材の下方に
空気吸込口または空気放出口が設けられているから、こ
の水切り材によって隙間や空気吸込口や空気放出口から
雨水が入らなくなり好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、ソーラー装置
付き屋根構造を備えた住宅を示す斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線における断面図である。

【図４】図１のＣ−Ｃ線における断面図である。

【図５】図１のＤ−Ｄ線における断面図である。

【図６】図１のＥ−Ｅ線における断面図である。

【図７】太陽電池モジュールを示す斜視図である。

【図８】図７のＦ−Ｆ線における断面図である。

【図９】太陽光・熱ハイブリッドモジュールの斜視図で
ある。

【図１０】図９のＧ−Ｇ線における断面図である。

【図１１】集熱パネルの斜視図である。

【図１２】本発明の他の実施例を示すもので、太陽電池
モジュールと太陽光・熱ハイブリッドモジュールの配置
を示す平面図である。

【図１３】図１２のＨ−Ｈ線における断面図である。

【図１４】図１２のＪ−Ｊ線における断面図である。

【図１５】図１２のＫ−Ｋ線における断面図である。

【図１６】図１２のＬ−Ｌ線における断面図である。

【図１７】本発明の別の実施例を示すもので、太陽電池
モジュールと太陽光・熱ハイブリッドモジュールの配置
を示す平面図である。

【図１８】図１７のＭ−Ｍ線における取付架台を省略し
た断面図である。

【図１９】図１７のＮ−Ｎ線における取付架台を省略し
た断面図である。

【符号の説明】

１ソーラー装置付き屋根構造を備えた
住宅２、２ａ、２ｂソーラー装置付き屋根構造３、３ａ、３ｂ取付架台３５ａ、３５ｂ通孔４、４ａ、４ｂ太陽電池モジュール５、５ａ、５ｂ太陽光・熱ハイブリッドモジュール８、８ａ、８ｂ通気層８９ａ、８９ｂ通気経路９、９ａ、９ｂ水切り板９５ａ、９５ｂ空気吸込口９６ａ、９６ｂ空気放出口９７ｂ空気吸込口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】太陽電池モジュールの下方に集熱パネル
を取り付けた太陽光・熱ハイブリッドモジュールと太陽
電池モジュールとが屋根の上面に取り付けられたソーラ
ー装置付き屋根構造であって、前記太陽光・熱ハイブリ
ッドモジュールが左右対称の位置に配置されていること
を特徴とするソーラー装置付き屋根構造。
【請求項２】太陽電池モジュールの下方に集熱パネル
を取り付けた太陽光・熱ハイブリッドモジュールと太陽
電池モジュールとが屋根の上面に取り付けられたソーラ
ー装置付き屋根構造であって、前記太陽電池モジュール
の上面と太陽光・熱ハイブリッドモジュールの上面とが
ほぼ同じ高さになる状態に取り付けられ、太陽電池モジ
ュールの下方に通気層が形成されていることを特徴とす
るソーラー装置付き屋根構造。
【請求項３】前記太陽電池モジュールの複数個が隣接
した状態に取り付けられ、この隣接した複数個の太陽電
池モジュールの通気層が連通されて通気経路が形成さ
れ、一番水下の太陽電池モジュールの水下側にこの通気
経路の空気吸込口が設けられ、一番水上の太陽電池モジ
ュールの水上側にこの通気経路の空気放出口が設けられ
ていることを特徴とする請求項２記載のソーラー装置付
き屋根構造。
【請求項４】前記太陽電池モジュールが複数列、複数
段に隣接した状態に取り付けられ、この複数列の各例毎
に複数段の太陽電池モジュールの通気層が連通されて通
気経路が形成され、各列の一番水下の太陽電池モジュー
ルの水下側に通気経路の空気吸込口が設けられ、各列の
一番水上の太陽電池モジュールの水上側に通気経路の空
気放出口が設けられていることを特徴とする請求項２記
載のソーラー装置付き屋根構造。
【請求項５】前記太陽電池モジュールが複数列、複数
段に隣接した状態に取り付けられ、この太陽電池モジュ
ールのいずれかの列の水上または水下には、隙間を設け
て太陽光・熱ハイブリッドモジュールが取り付けられ、
この太陽電池モジュールと太陽光・熱ハイブリッドモジ
ュールの隙間を覆う状態に水切り材が取り付けられ、こ
の水切り材または水切り材の下方に空気吸込口または空
気放出口が設けられていることを特徴とする請求項２〜
４のいずれかに記載のソーラー装置付き屋根構造。