JP2001049799A - 太陽電池モジュール瓦 - Google Patents

太陽電池モジュール瓦

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JP2001049799A
JP2001049799A JP11225180A JP22518099A JP2001049799A JP 2001049799 A JP2001049799 A JP 2001049799A JP 11225180 A JP11225180 A JP 11225180A JP 22518099 A JP22518099 A JP 22518099A JP 2001049799 A JP2001049799 A JP 2001049799A
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JP
Japan
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tile
solar cell
cell module
recessed part
rainwater
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JP11225180A
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English (en)
Inventor
Ichiro Nakajima
一郎 仲嶋
Isao Yoshida
功 吉田
Kazuto Hirai
和人 平井
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FUJI SLATE KK
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
FUJI SLATE KK
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10Photovoltaic [PV]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

(57)【要約】 【課題】瓦本体の凹陥部に雨水等が浸入しても、排水溝
に沿って排水され、さらに排水溝に塵埃が溜まっても排
水溝が塞がれることはなく、雨水を円滑に排水させるこ
とができる太陽電池モジュール瓦を提供することにあ
る。 【解決手段】瓦本体1の上面に周囲が縁部で覆われた凹
陥部2を設け、この凹陥部2に太陽電池モジュール6を
収納した太陽電池モジュール瓦において、前記瓦本体1
の下側縁部に前記凹陥部2と連通し、前記下側縁部の外
端面まで貫通する排水溝4を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、建物の屋根材と
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
電池モジュール瓦に関する。
【0002】
【従来の技術】建物の屋根材として用いられる瓦に太陽
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、例えば、特開平10−88741号公報、特
開平10−115051号公報及び特開平10−325
216号公報等で知られている。
【0003】特開平10−88741号公報は、平瓦の
凹部に太陽電池モジュールを設けるとともに、平瓦の下
側周縁に平瓦の裏側に連通する貫通孔を設け、凹部に浸
水した雨水を貫通孔を介して平瓦の裏側に排水するよう
にしたものである。
【0004】特開平10−115051号公報は、平瓦
の凹部に太陽電池モジュールを設けるとともに、平瓦の
下側周縁の上面を太陽電池モジュールの上面と略面一と
し、左右側周縁の上面を太陽電池モジュールの上面より
突出して設け、雨水が円滑に流れるようにするととも
に、塵埃の付着を防止するようにしたものである。
【0005】特開平10−325216号公報は、平瓦
の凹部に太陽電池モジュールを設けるとともに、平瓦の
下側周縁の上面を太陽電池モジュールの上面と略面一と
し、左右側周縁のいずれか一方の上面を太陽電池モジュ
ールの上面より突出して設け、雨水が円滑に流れるよう
にするとともに、塵埃の付着を防止するようにしたもの
である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
10−88741号公報のように、太陽電池モジュール
を収納する凹部に浸入した雨水を平瓦の裏側に連通する
貫通孔から排水するようにしたものは、貫通孔から平瓦
の裏側に排水される雨水を下側(軒側)の平瓦で受けて
平瓦の流れ勾配方向に排水するようにしたものである。
従って、貫通孔や貫通孔と下側の平瓦との間の隙間に塵
埃が溜まって詰まった場合には排水できず、出力を取り
出す端子ボックスに雨水が回り込む虞があり、信頼性に
欠ける。
【0007】また、特開平10−115051号公報及
び特開平10−325216号公報のものは、平瓦の下
側周縁の上面を太陽電池モジュールの上面と略面一と
し、左右側周縁のいずれか一方または両方の上面を太陽
電池モジュールの上面より突出して設け、雨水が円滑に
流れるようにするとともに、塵埃の付着を防止するよう
にしたものであるが、平瓦の下側の凹部に浸入した雨水
をどのように排水するか、その対策が施されていない。
【0008】太陽電池モジュールは、瓦本体に対して直
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のが一般的で
ある。
【0009】しかし、接着剤やコーキング材は劣化しや
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が
あり、改善に望まれている。
【0010】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、太陽電池モジュール
を収納する凹陥部に雨水等が浸入しても漏電、短絡の恐
れはなく、信頼性の高い太陽電池モジュール瓦を提供す
ることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するために、請求項1は、瓦本体の上面に周囲が縁
部で覆われた凹陥部を設け、この凹陥部に太陽電池モジ
ュールを収納した太陽電池モジュール瓦において、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。
【0012】請求項2は、請求項1の前記排水溝は、凹
陥部の幅方向の略全体に亘って設けられていることを特
徴とする。
【0013】請求項3は、請求項1の前記排水溝は、凹
陥部の下側隅部から斜め外側に向かって設けられている
ことを特徴とする。
【0014】請求項4は、瓦本体の上面に周囲が縁部で
覆われた凹陥部を設け、この凹陥部に太陽電池モジュー
ルを収納した太陽電池モジュール瓦において、前記凹陥
部を、前記瓦本体の下側縁部まで連続して設けたことを
特徴とする。
【0015】請求項に記載の構成によれば、凹陥部に雨
水等が浸入しても、瓦本体の下側縁部の排水溝に沿って
排水され、さらに排水溝が横方向に幅広いため、塵埃が
溜まって排水溝を塞ぐ心配はなく、雨水が円滑に排水さ
れる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
【0017】図1〜図3は第1の実施形態を示し、図1
は太陽電池モジュール瓦の斜視図、図2は瓦本体の平面
図及び端面図、図3は太陽電池モジュール瓦の瓦葺き状
態を示す縦断側面図である。
【0018】図1及び図2に示すように、瓦本体1は、
例えばセメント瓦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
雌関係で嵌合する左右側縁部としてのオーバラップ部1
a,1bが設けられ、下端縁部には下方に湾曲する前垂
れ部1cが、上側縁部には後立上り部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。
【0019】瓦本体1の上面には周囲が側縁部で囲ま
れ、略全面に亘って矩形状の凹陥部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。
【0020】前記瓦本体1の下側縁部には凹陥部2の略
全体、具体的には左右方向の両端部の一部を残して前記
凹陥部2に連通し、瓦本体1の下側縁部の外端面まで貫
通する排水溝4が設けられている。この排水溝4の底面
は凹陥部2の底面と面一であり、凹陥部2に浸入した雨
水は排水溝4から排水されるようになっている。
【0021】前述のように構成された瓦本体1の凹陥部
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
ネル構造のものが好ましいが、アモルファス半導体層に
代わって単結晶、多結晶、微結晶またはSi系でも化合
物系でもよい。
【0022】図3に示すように、太陽電池モジュール6
の裏面の略中央部には端子ボックス7が固定され、この
端子ボックス7には出力取出しケーブル8が接続されて
いる。そして、端子ボックス7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8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。
【0023】太陽電池モジュール6を瓦本体1の凹陥部
2に固定する手段としては接着剤9または両面粘着テー
プあるいは接着剤9と両面粘着テープの併用によって固
定されており、太陽電池モジュール6の上面は瓦本体1
の側縁部と略同一高さになっている。さらに、太陽電池
モジュール6の外周面と凹陥部2の内周面との間にはガ
スケット10が介在されている。
【0024】次に、前述のように構成された太陽電池モ
ジュール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3に示すように、屋根11
には棟側12から軒側13に向かって下り勾配に傾斜す
る野地板14が設けられており、この野地板14に直接
または瓦下地材を介して太陽電池モジュール瓦を載置す
る。
【0025】通常の瓦葺き作業と同様に太陽電池モジュ
ール瓦を軒側13から順次棟側12に向かって野地板1
4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15(図1及
び図2参照)に釘を通して野地板14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る。そし
て、上段の瓦本体1も同様に取付け孔15に釘を通して
野地板14に固定する。
【0026】前述と同様に方法を繰り返すことにより、
太陽電池モジュール瓦によって屋根11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7から
導出された出力取出しケーブル8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。
【0027】前述した第1の構成によれば、太陽電池モ
ジュール瓦に降雨した雨水は、太陽電池モジュール6の
上面から排水溝4に流れ、この排水溝4から軒側の太陽
電池モジュール瓦の太陽電池モジュール6の上面へと流
れる。
【0028】従って、通常は瓦本体1の凹陥部2に雨水
が流れ込むことはないが、長期間に亘って太陽光や風雨
に晒され、接着剤9が劣化して凹陥部2と太陽電池モジ
ュール6との間に隙間が生じ、その隙間から雨水が浸入
した場合、つまり、凹陥部2に浸入した雨水は、瓦本体
1の下側側縁部に外端面に貫通して設けられた排水溝4
から排水される。従って、端子ボックス収納凹部3の方
向に雨水が回り込む事はない。
【0029】しかも、排水溝4は瓦本体1の凹陥部2の
略幅方向全体に亘って設けられているため、排水溝4に
塵埃が溜まっても排水溝4を塞ぐことはなく、長期間の
使用に信頼性を維持できる。
【0030】なお、第1の実施形態においては、瓦本体
1の下側縁部には凹陥部2の左右方向の両端部の一部を
残して排水溝4を設けたが、凹陥部2の左右方向の全
幅、すなわち太陽電池モジュール6と同一幅の排水溝を
設けてもよい。
【0031】図4は第2の実施形態を示し、瓦本体1の
下側縁部に左右方向に所望間隔を存して複数の排水溝4
を貫通して設け、この排水溝4によって凹陥部2と瓦本
体1の下側縁部の外端面とを連通させたものである。
【0032】図5は第3の実施形態を示し、瓦本体1の
下側縁部の左右方向の両端部の隅部から斜め外側に向か
って排水溝4を貫通して設け、この排水溝4によって凹
陥部2と瓦本体1の下側縁部の外端面とを連通させたも
のである。
【0033】図6は第4の実施形態を示し、瓦本体1の
下側縁部に凹陥部2の左右方向の全幅に亘って排水溝4
を設け、凹陥部2及び排水溝4に亘って太陽電池モジュ
ール6を固定したものである。
【0034】前記第2〜第4の実施形態によれば、第1
の実施形態と同様な作用効果が得られるとともに、第5
の実施形態によれば、第1〜第4の作用効果に加え、太
陽電池モジュール6のサイズを大きくして発電効率を向
上できるという効果がある。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜3の発
明によれば、瓦本体の凹陥部に雨水等が浸入しても、排
水溝に沿って排水され、さらに排水溝に塵埃が溜まって
も排水溝が塞がれることはなく、雨水を円滑に排水させ
ることができる。従って、太陽電池モジュールの端子ボ
ックスに雨水等が浸入することはなく、電気的短絡、漏
電等を防止することができる。
【0036】請求項4によれば、請求項1〜3の効果に
加え、太陽電池モジュールのサイズを大きくして発電効
率を向上できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態を示す太陽電池モジ
ュール瓦の斜視図。
【図2】同実施形態の瓦本体の平面図及び端面図。
【図3】同実施形態の太陽電池モジュール瓦の瓦葺き状
態を示す縦断側面図。
【図4】この発明の第2の実施形態の瓦本体を示す平面
図及び端面図。
【図5】この発明の第3の実施形態の瓦本体を示す平面
図及び端面図。
【図6】この発明の第4の実施形態の太陽電池モジュー
ル瓦を示す平面図及び端面図。
【符号の説明】
1…瓦本体 2…凹陥部 4…排水溝 6…太陽電池モジュール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 和人 徳島県徳島市上助任町蛭子114−1 Fターム(参考) 2E108 KK04 LL04 MM01 NN07 5F051 BA03 BA18 EA01 EA17 JA02 JA06 JA09

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 瓦本体の上面に周囲が縁部で覆われた凹
    陥部を設け、この凹陥部に太陽電池モジュールを収納し
    た太陽電池モジュール瓦において、 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
    する太陽電池モジュール瓦。
  2. 【請求項2】 前記排水溝は、凹陥部の幅方向の略全体
    に亘って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瓦。
  3. 【請求項3】 前記排水溝は、凹陥部の下側隅部から斜
    め外側に向かって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瓦。
  4. 【請求項4】 瓦本体の上面に周囲が縁部で覆われた凹
    陥部を設け、この凹陥部に太陽電池モジュールを収納し
    た太陽電池モジュール瓦において、 前記凹陥部を、前記瓦本体の下側縁部まで連続して設け
    たことを特徴とする太陽電池モジュール瓦。
JP11225180A 1999-07-21 1999-08-09 太陽電池モジュール瓦 Pending JP2001049799A (ja)

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US09/620,688 US6453629B1 (en) 1999-07-21 2000-07-20 Roofing tile having photovoltaic module to generate power

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009299464A (ja) * 2008-05-15 2009-12-24 Kaneka Corp 太陽電池モジュール及び太陽電池アレイ
WO2013115215A1 (ja) * 2012-02-03 2013-08-08 三洋電機株式会社 太陽電池モジュール

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009299464A (ja) * 2008-05-15 2009-12-24 Kaneka Corp 太陽電池モジュール及び太陽電池アレイ
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