JP2002276085A

JP2002276085A - 太陽電池付き屋根材

Info

Publication number: JP2002276085A
Application number: JP2001070589A
Authority: JP
Inventors: Toshihito Miyama; 稔人御山
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2002-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】金属板材の表面の一部に太陽電池を設置した
太陽電池付き屋根材であって、太陽電池の設置してない
部分に人が載ったときに太陽電池が破損しない太陽電池
付き屋根材を提供する。【解決手段】金属板材４の表面の一部に太陽電池５を
設置し、裏面にバックアップ材６を設置した太陽電池付
き屋根材３である。そして、バックアップ材６の圧縮強
度が９８０．６６５Ｎ／Ｓ１ｃｍ²以上（但し、Ｓ１
は、バックアップ材６の屋根下地材に接触する部分の面
積）であり、１００℃の雰囲気の中で１０００時間放置
したときのバックアップ材６の寸法収縮率が１０％以下
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池付き屋根材
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、太陽電池付き屋根材としては種々
な構造のものが知られている。例えば、特開２０００−
１１４５７８号公報には、金属板材の表面全体に太陽電
池を設置し、この金属板材の裏面に樹脂発泡体の板状体
を取り付けた太陽電池屋根材について記載されている。

【０００３】この太陽電池付き屋根材は、金属板材が割
れ難く、耐候性に優れているので、取り扱い易く長期間
使用できるし、この金属板材の裏面に取り付けられた樹
脂発泡体の板状体が断熱性や吸音性に優れているので、
太陽電池が太陽光で加熱されたり、夜間に冷えてたりす
る熱を遮断したり、表面に降る雨音を吸収して、この屋
根の下方にある居室の居住性能をよくすることができ、
極めて良好な太陽電池付き屋根材である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、通常、屋根材
を葺くとき、修理するとき、あるいは、屋根の上にアン
テナ等を設置するとき等では、屋根材の上に載って人が
歩くが、この際、上記太陽電池付き屋根材では、金属板
材の表面全体に太陽電池が設置されているために、太陽
電池の上を人が載って歩く必要がある。このように太陽
電池の上を人が歩くと、人の荷重で太陽電池が撓み、太
陽電池が破損し易いという問題がある。

【０００５】又、この太陽電池付き屋根材だけで屋根全
体を葺くと、それほど外観が悪くならないが、通常、発
電量の関係や日当たりの悪い部分等の関係で、一部分に
太陽電池付き屋根材を葺き、他の部分に従来の屋根材を
葺くというように両者を併用することがよく行われてい
る。しかし、このように両者を併用すると、意匠的に統
一性がなく、違和感のある外観を呈するという問題があ
る。

【０００６】そこで、金属板材の一部分に太陽電池を設
置して、その他の部分を太陽電池の設置していない場所
とし、この場所を人が載って歩けるようにし、且つ、金
属板材の裏面に樹脂発泡体の成形体を取り付けて、全体
を従来の屋根材と略同じ形状にした試作品を試作し、こ
の試作品を屋根下地材の上に葺いてみたところ、屋根全
体が略同じ屋根材で葺いたように見えて意匠的に統一性
があり美麗になったが、夏期になると、合成樹脂発泡体
の成形体が収縮し全体が変形して外観が悪くなるし、太
陽電池を設置していない金属板材の上に人が載ると、合
成樹脂発泡体の収縮した部分の金属板材が窪み、その結
果、太陽電池が撓んで破損するという問題が発生した。

【０００７】この合成樹脂発泡体の成形体が収縮する原
因を調査したところ、夏期、太陽電池が取り付けられて
いない金属板材の部分に太陽光が照射し、この金属板材
が加熱されて、金属板材の裏面に取り付けられている樹
脂発泡体の成形体が収縮することが判明した。更に、こ
の樹脂発泡体の成形体の収縮は、太陽電池が金属板材の
表面全体に取り付けられている上記公報記載の屋根材で
は、小さかったが、試作品では、金属板材が表面に現れ
ているために、この表面に現れている金属板材に直接日
光が照射し、この金属板材が高温になり、この熱によっ
て樹脂発泡体の成形体が高温になり大きく収縮すること
が判明した。

【０００８】そこで、この発明の目的は、金属板材の表
面の一部に太陽電池を設置した太陽電池付き屋根材であ
って、太陽電池の設置してない部分に人が載ったときに
太陽電池が破損しない太陽電池付き屋根材を提供するこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたものであって、請求項１記載の発明
は、金属板材の表面の一部に太陽電池が設置され、且
つ、この金属板材の裏面にバックアップ材が設けられた
太陽電池付き屋根材であって、前記バックアップ材は、
１０％圧縮強度が９８０．６６５Ｎ／Ｓ１ｃｍ²以上
（但し、Ｓ１は、バックアップ材の屋根下地材に接触す
る部分の面積）の機械的強度を有し、１００℃の雰囲気
の中で１０００時間放置したときの寸法収縮率が１０％
以下の耐熱性を有していることを特徴とするものであ
る。

【００１０】請求項２記載の発明は、金属板材の表面の
左右の縁部を除いた部分に太陽電池が設置され、且つ、
この金属板材の裏面にバックアップ材が設けられた太陽
電池付き屋根材であって、前記バックアップ材は、１０
％圧縮強度が９８０．６６５Ｎ／Ｓ２ｃｍ²以上（但
し、Ｓ２は、左右の縁部を重合して葺く際に下側になる
縁部にあるバックアップ材の屋根下地材に接触する部分
の面積）の機械的強度を有し、１００℃の雰囲気の中で
１０００時間放置したときの寸法収縮率が１０％以下の
耐熱性を有していることを特徴とするものである。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明に係り、前記バックアップ材が合成樹脂発泡体
の成形体であることを特徴とするものである。

【００１２】ここで、９８０．６６５Ｎ≒１００ｋｇｆ
である。

【００１３】本発明の太陽電池付き屋根材は、これを屋
根下地材の上に葺いて使用するのであるが、このとき、
屋根全体をこの太陽電池付き屋根材だけで葺いてもよい
し、太陽電池付き屋根材を部分的に葺き、その他の部分
に他の屋根材（例えば、従来の屋根材）を葺くというよ
うにしてもよい。太陽電池付き屋根材と他の屋根材の両
方を屋根下地材の上に葺く場合には、この太陽電池付き
屋根材の形状を他の屋根材と略同じ形状か、他の屋根材
の複数枚を結合した形状にすると、葺き易いし、全体が
同じ屋根材で葺いたように見えて美麗で好ましい。尚、
この際、両方の色を略同じにするとよい。

【００１４】本発明の太陽電池付き屋根材では、従来の
屋根材と略同じように、これを、下段の太陽電池付き屋
根材の水上側の縁部の上に上段の太陽電池付き屋根材の
水下側の縁部の上に重ねた状態に、葺いて使用する。従
って、水上側の縁部の下側面と水下側の縁部の上側面の
形状を、重ねたときに雨水が漏れないような形状にする
と、この間から雨水が漏れなくなるので好ましい。

【００１５】又、この太陽電池付き屋根材の左右の縁部
も、隣接する太陽電池付き屋根材の一方の縁部の上に他
方の縁部を重ねた状態に葺く。従って、一方の縁部の下
側面と他方の縁部の上側面を重ねたときに雨水が漏れな
い形状にすると、重合した左右の縁部から雨水が屋根下
地材の上に漏れなくなり好ましい。

【００１６】本発明に使用する金属板材としては、金属
製の板であればよく，特に限定されない。種々ある金属
板の中では、鋼板、ステンレス板、ガルタイトやガルバ
ニウム等の亜鉛−アルミニウムメッキ鋼板、アルミニウ
ムメッキ鋼板、亜鉛メッキ鋼板、塩化ビニル被覆鋼板、
アルミニウム板、アルミニウム合金板、銅板等が好適で
ある。

【００１７】そして、本発明においては、この金属板材
の表面に太陽電池を設置するのであるが、この太陽電池
の設置方法は、金属板材の一部に平坦な部分があると、
この平坦な部分の上に取り付けてもよいし、金属板材の
表面に太陽電池と略同じ大きさの凹窪部を設け、この凹
窪部の中に納めて取り付けてもよい。

【００１８】この凹窪部を設ける場合には、太陽電池に
は端子ボックスやリード線等が取り付けられているの
で、凹窪部の形状をかかる端子ボックスやリード線を収
納する形状にするとよい。更に、端子ボックスから外部
へ電力を取り出すケーブルもあるので、このケーブルを
挿入できる形状にするとよい。

【００１９】そして、この金属板材と太陽電池とは移動
しないように固定することが望ましい、この固定方法は
接着剤や粘着剤で接着してもよいし、固定金具で固定し
てもよいし、又、この両者を併用してもよい。この中で
も、固定金具で固定する方法が耐久性に優れていて好ま
しい。

【００２０】本発明に使用する太陽電池は、特に限定し
ない。即ち、太陽電池には、シリコン系半導体、化合物
半導体等の太陽電池等があり、又、このシリコーン系半
導体や化合物半導体にも、単結晶系や多結晶系やアモル
ファス系等種々な太陽電池があるが、本発明に使用する
太陽電池は、これ等のいずれでもよい。この太陽電池は
金属板材に１個だけ取り付けるようにしてもよいし、複
数個取り付けるようにしてもよい。そして、複数個取り
付ける場合には、この間に金属板材が現れるので、この
場所を人が載ることのできるようにするとよい。

【００２１】本発明に使用するバックアップ材は、屋根
材の形状を整えると同時に、金属板材の機械的強度を補
強するものである。即ち、金属板材が薄いと、この上に
人が載ったときに凹み易いという欠点があるが、この金
属板材の裏面にバックアップ材を取り付けると、人が載
ったときに凹み難くなる。

【００２２】従って、このバックアップ材の下面には、
屋根下地材の上に太陽電池付き屋根材を葺いたときに金
属板材を支持することができるように、一部分にリブを
設けてこのリブの先端部分や、バックアップ材の裏面の
全面に接触する部分を設ける。

【００２３】このバックアップ材の形状や材質は適宜で
よいが、このバックアップ材が重いと太陽電池付き屋根
材が重くなり、屋根を構成する構造材の負担が大きくな
るので、軽い方が好ましい。又、遮音性や断熱性に優れ
ているものが、雨水が太陽電池付き屋根材の上に落下す
る音等が聞こえ難くなり屋根の下方にある居室が静かに
なるし、太陽に照射されて熱くなったり、冬の夜間等で
冷やされたときに、この熱を遮断して下方にある居室に
影響を及ぼし難くなり、その結果、この屋根の下方の居
室の居住性がよくなるので、バックアップ材は遮音性や
断熱性のよい材質や形状が好ましい。

【００２４】この軽く、しかも、遮音性や断熱性のよい
材質としては、請求３記載の発明のように、合成樹脂発
泡体がある。この合成樹脂発泡体としては、ポリウレタ
ン樹脂発泡体、ポリスチレン樹脂発泡体、ポリエチレン
樹脂発泡体、ポリプロピレン樹脂発泡体、アクリロニト
リル樹脂発泡体、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド）
樹脂発泡体、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹
脂発泡体、無水マレイン酸共重合体樹脂発泡体、アクリ
ロニトリル−スチレン共重合体樹脂発泡体等の発泡体を
挙げることができる。又、この樹脂発泡体の中に塩素
系、臭素系、金属水和物系、燐系、シリコーン系等の難
燃剤を添加したものであってもよい。

【００２５】又、軽く、且つ、遮音性や断熱性のよい形
状としては、バックアップ材の下面に複数のリブを設
け、この複数のリブの先端を屋根下地材に接するような
形状にすると、この複数のリブの間に隙間が生じて、軽
くなるし、遮音性や断熱性がよくなるので、かかる形状
が好ましい。

【００２６】本発明においては、このバックアップ材は
金属板材の裏面に取り付けられているが、この取付方法
としては、適宜でよい。例えば、屋根材本体でバックア
ップ材を包むようにして取り付けてもよいし、屋根材本
体の裏面にバックアップ材を接着剤で接着してもよい
し、両面粘着テープで接着させてもよいし、ビス等の固
定部材で取り付けてもよい。又、バックアップ材と屋根
材本体との間に遮音シートや断熱シートを設けると、遮
音性や断熱性が向上するので好ましい。

【００２７】（作用）請求項１記載の発明では、金属板
材の表面の一部に太陽電池が設置され、且つ、この金属
板材の裏面にバックアップ材が設けられた太陽電池付き
屋根材であるので、この太陽電池付き屋根材を屋根下地
材の上に葺くとき等には、人が太陽電池が設置されてな
い部分の金属板材の表面に上がることができる。する
と、この金属板材はバックアップ材で支持されていて、
人がこの太陽電池付き屋根材の金属板材の上に載ったと
きに、この人の荷重は太陽電池付き屋根材全体にかか
り、この人の荷重をバックアップ材の屋根下地材に接触
する部分で支持することになる。

【００２８】このように、人の荷重（通常１００ｋｇ以
下）が屋根下地材に接触する部分のバックアップ材にか
かっても、この請求項１記載の発明では、このバックア
ップ材は、１０％圧縮強度が９８０．６６５Ｎ／Ｓ１ｃ
ｍ²以上（但し、Ｓ１は、バックアップ材の屋根下地材
に接触する部分の面積）の機械的強度を有するので、バ
ックアップ材が変形せず、このバックアップ材で支持さ
れている金属板材も変形しない。このように、屋根下地
材の上に葺いた太陽電池付き屋根材の金属板材の上に載
っても、金属板材が変形しないので、太陽電池が破損し
ない。

【００２９】又、この請求項１記載の発明では、バック
アップ材は、１００℃の雰囲気の中で１０００時間放置
したときの寸法収縮率が１０％以下である耐熱性を有す
るので、この太陽電池付き屋根材を屋根下地材の上に葺
いた状態で夏期になり、この太陽電池付き屋根材に日光
が照射し、表面に現れている金属板材の部分が、例え
ば、７０〜８０℃というように高温になっても、この金
属板材の裏側に設けられているバックアップ材が収縮し
ない。従って、補修するときやアンテナ等を取り付ける
とき等に、夏期を経過した太陽電池付き屋根材の金属板
材の上に載っても、この収縮しないバックアップ材に支
持されている金属板材は変形せず、その結果、太陽電池
が破損しない。

【００３０】請求項２記載の発明では、金属板材の表面
の左右の縁部を除いた部分に太陽電池が設置され、且
つ、この金属板材の裏面にバックアップ材が設けられた
太陽電池付き屋根材であるので、この太陽電池付き屋根
材を屋根下地材の上に葺くときには、人が太陽電池が設
置されてない金属板材の表面の左右の縁部の上に上がる
ことができる。

【００３１】この際、隣接する太陽電池付き屋根材の一
方の縁部と他方の縁部とが重ねられているので、上側の
太陽電池付き屋根材の縁部に人が載ると、下側の太陽電
池付き屋根材の縁部に人の荷重の大部分がかかる。又、
下側の太陽電池付き屋根材の縁部に人が載ると、この下
側の太陽電池付き屋根材の縁部にかかる。いずれにして
も、太陽電池が設置されてない金属板材の表面の左右の
縁部の上に人が上がると、人の荷重の多くは太陽電池付
き屋根材の下側になる縁部の金属板材にかかる。

【００３２】この金属板材はバックアップ材で支持され
ていて、人の荷重が太陽電池屋根材の下側の金属板材の
縁部にあるバックアップ材にかかり、この人の荷重をこ
の縁部のバックアップ材の屋根下地材に接触する部分で
支持することになる。このように、人の荷重（通常１０
０ｋｇ以下）が太陽電池付き屋根材を葺いたときに、下
側になっている縁部にあるバックアップ材の屋根下地材
に接触する部分にかかっても、この請求項２記載の発明
では、このバックアップ材は、１０％圧縮強度が９８
０．６６５Ｎ／Ｓ２ｃｍ²以上（但し、Ｓ２は、左右の
縁部を重合して葺く際に下側になる縁部にあるバックア
ップ材の屋根下地材に接触する部分の面積）の機械的強
度を有するので、この部分のバックアップ材が変形せ
ず、このバックアップ材で支持されている金属板材も変
形しない。このように、屋根下地材の上に葺いた太陽電
池付き屋根材の金属板材の上に載っても、金属板材が変
形しないので、太陽電池が破損しない。

【００３３】又、この請求項２記載の発明では、請求項
１記載の発明と同様に、バックアップ材は、１００℃の
雰囲気の中で１０００時間放置したときの寸法収縮率が
１０％以下である耐熱性を有するので、この太陽電池付
き屋根材を屋根下地材の上に葺いた状態で夏期になり、
この太陽電池付き屋根材に日光が照射し、金属板材の部
分が、例えば、７０〜８０℃というように高温になって
も、この金属板材の裏側に設けられているバックアップ
材が変形しない。従って、補修するときやアンテナ等を
取り付けるとき等に、夏期を経過した太陽電池付き屋根
材の金属板材の上に載っても、この収縮しないバックア
ップ材に支持されている金属板材は変形せず、その結
果、太陽電池が破損しない。

【００３４】請求項３記載の発明では、バックアップ材
が合成樹脂発泡体の成形体である。この合成樹脂発泡体
の成形体は軽いので、太陽電池付き屋根材が軽く、屋根
を構成する構造材の負担が大きくならない。又、遮音性
や優れているので、雨水が太陽電池付き屋根材の上に落
下する音等が聞こえ難くなり屋根の下にある居室が静か
になるし、断熱性に優れているので、金属板材が夏期の
日中の太陽に照射されて熱くなったり、冬の夜間等に冷
やされたときには、この熱を遮断して下方にある居室に
影響を及ぼし難い。その結果、この屋根の下方の居室の
居住性がよくなる。

【００３５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例で説明する。図１〜図５は本発明の一実施例を示すも
ので、図１（イ）は表面を上にした状態の太陽電池付き
屋根材の斜視図、（ロ）は裏面を上にした状態の太陽電
池付き屋根材の斜視図、図２は太陽電池付き屋根材の裏
面に設けられているリブの大きさを示す平面図、図３は
太陽電池付き屋根材を葺いた住宅を示す斜視図、図４は
図３のＡ部分を拡大して示す平面図、図５は図４のＢ−
Ｂ線における断面図である。

【００３６】図１〜図５において、１は、傾斜屋根１１
を備えた建物であり、この傾斜屋根１１の屋根下地材１
２の上には、図３に示すように、屋根材２と太陽電池付
き屋根材３とが葺かれている。屋根材２は繊維強化セメ
ント板を従来の屋根瓦形状に成形したものであるので、
詳細な説明を省略する。

【００３７】太陽電池付き屋根材３は、図１に示すよう
に、金属板材４と、この金属板材４の表面に設置された
太陽電池５と、この金属板材４の裏面に設けられたバッ
クアップ材６とからなり、屋根材２と略同じ大きさで、
略同じ形状をしている。金属板材４は厚みが０．８ｍｍ
のガルバリウム鋼板（５５％アルミニウム−４５％亜鉛
メッキ鋼板）をプレスして成形し、表面に屋根材２と略
同じ色に塗装を施したものであり、図６に示すように、
中央部に設けられた凹窪部４１と、この凹窪部４１の左
右にある縁部４２、４２と、水上側にある縁部４３、水
下側にある縁部４４と、この縁部４２、４３、４４から
下方に垂下した垂下部４５とからなる。

【００３８】太陽電池５は、アモルファスシリコン太陽
電池セルを複数個並べ、この周囲を防水材で包んだ矩形
状の板状体であり、前記金属板材４の凹窪部４１の中に
納められている。バックアップ材６は、発泡性アクリロ
ニトリルスチレン共重合樹脂を型の中で４０倍に発泡さ
せた発泡体の成形体であり、このバックアップ材６は、
上面が金属板材４の下側に沿う形状をし、下面には屋根
下地材に載せ易いようにリブ７が設けられている。又、
一方の縁部３１には上側に空間が設けられ、他方の縁部
３２には、下側に空間が設けられていて、この一方の縁
部３１の上に他方の縁部３２を重ねたときに、隣接する
太陽電池付き屋根材が略同一線上に並ぶようになってい
る。尚、金属板材４の垂下部４５には、このバックアッ
プ材６の縁部３１の上に沿うように、折曲された重合部
４５１が形成されている。

【００３９】リブ７は、図２に示すように、水上側の縁
部から水下側に次第に高くなされた４条（７１、７２、
７３、７４）の三角柱状の突起からなり、下段の太陽電
池付き屋根材の水上側の縁部に上段の太陽電池付き屋根
材の水下側の縁部を載せたときに、屋根下地材１２に接
触するようになっている。

【００４０】そして、この隣接する太陽電池付き屋根材
３の左右の縁部３１、３２を重合して葺いたときに、下
側になる縁部３１にあるリブ７１の先端の大きさは、図
２に示すように、幅（Ｌ１）が１０ｃｍ、長さ（Ｌ５）
が２２ｃｍであり、その他のリブ（７２、７３、７４）
の先端の大きさは、幅（Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４）が４ｃｍ、
長さ（Ｌ５）が２２ｃｍである。従って、この突起７１
の先端の面積は２２０ｃｍ²であり、他の突起７２、７
３、７４の先端の面積は８８ｃｍ²である。

【００４１】即ち、このバックアップ材６の屋根下地材
１２に接する部分は、リブ７１、７２、７３、７４の先
端部分であり、この面積Ｓ１は４８４ｃｍ²である。
又、左右の縁部３１、３２を重合して葺く際に下側にな
る縁部３２のリブ７１の先端部分の面積Ｓ２は２２０ｃ
ｍ²である。

【００４２】このバックアップ材６に使用する樹脂発泡
体の成形体の機械的強度と耐熱性をみるために、次に示
す圧縮強度と耐熱試験を行った。（圧縮強度）樹脂発泡体の直方体をＪＩＳ−Ｋ−７２２
０に従って圧縮強度を測定した。その結果、１０％圧縮
強度は１９．６１３３Ｎ／ｃｍ²（２ｋｇｆ／ｃｍ²）
であった。

【００４３】（耐熱試験）樹脂発泡体の直方体の寸法を
測定した後、この樹脂発泡体を１００℃の雰囲気の中で
１０００時間放置した後、寸法を測定した。この樹脂発
泡体の前後の寸法の変化の百分率（収縮率）を算出した
ところ２．５％であった。このバックアップ材６は、図
２に示すように、金属板材４の裏面に沿わされ、図示し
ない両面粘着テープで接着されている。

【００４４】次に、この屋根材２と太陽電池付き屋根材
３の施工方法及び作用について説明する。先ず、金属板
材４や太陽電池５やバックアップ材６を製造する。そし
て、図１に示すように、金属板材４の窪み４９の中に端
子ボックスやリード線等が付いている太陽電池５を挿入
し、図示しない固定部材や両面粘着テープで固定する。

【００４５】次に、金属板材４の裏面に図示しない両面
粘着テープを貼り付け、この金属板材４の裏面にバック
アップ材６を押し付けて、金属板材４にバックアップ材
６を取り付けると、太陽電池付き屋根材３が完成する。
このように、この金属板材４の裏面にバックアップ材６
を取り付けると、金属板材４が補強され、太陽電池付き
屋根材３の機械的強度が大きくなる。従って、太陽電池
付き屋根材３が曲がり難くなり、取り扱い易くなるし、
又、この太陽電池付き屋根材３の太陽電池５が取り付け
られていない左右の縁部４２の上に人が載ることがで
き、屋根下地材１２の上に葺き易い太陽電池付き屋根材
３となる。

【００４６】又、屋根材２を製造する。この屋根材２と
太陽電池付き屋根材３を施工現場に運搬し、施工現場
で、既に建てられている傾斜屋根１１の屋根下地材１２
の上に屋根材２と太陽電池付き屋根材３を葺く。

【００４７】この屋根材２と太陽電池付き屋根材３の施
工方法を更に詳細に説明すると、先ず、傾斜屋根１１の
太陽電池付き屋根材１２の上に、屋根材２や太陽電池付
き屋根材３を、左右の縁部を重ねた状態に並べ、水上側
の縁部４３に設けられている図示しない釘孔から釘を打
ち込んで、屋根材２や太陽電池付き屋根材３を固定す
る。このようにして屋根材２や太陽電池付き屋根材３の
下段を完成させる。

【００４８】次に、下段の屋根材２や太陽電池付き屋根
材３の水上側の縁部４３の上に、上段の屋根材２や太陽
電池付き屋根材３の水下側の縁部４４を重ね、且つ、左
右の縁部４２、４２を重ねた状態にして、屋根材２と太
陽電池付き屋根材３を傾斜屋根１１の屋根下地材１２の
上に並べ、図示しない釘孔から屋根下地材１２に釘を打
ち込んで、屋根材２や太陽電池付き屋根材３を固定す
る。このようにして、太陽電池付き屋根材３を傾斜屋根
１１の屋根下地材１２の上に複数段に葺くと、図３や図
４に示すように、傾斜屋根１１が完成する。この際、図
３に示すＰ部分には、太陽電池付き屋根材３を葺き、そ
の他の部分には屋根材２を葺く。

【００４９】このように、太陽電池付き屋根材３は従来
の屋根材２と同様に葺くことができるので、極めて便利
である。しかも、太陽電池付き屋根材３が屋根材２と略
同じ大きさ、略同じ形状であり、且つ、表面の金属板材
４が略同じ色に塗装されているので、一部分に太陽電池
付き屋根材３を葺き、他の部分に屋根材２を葺いても、
意匠的に統一性があり、違和感がない外観を呈し、美麗
な屋根となる。この葺く際に、太陽電池付き屋根材３の
太陽電池５の取り付けられてない両側の縁部４２、４２
に人が上って施工する。

【００５０】すると、この金属板材４はバックアップ材
６で支持されていて、人が両足でこの太陽電池付き屋根
材３の金属板材４の両側の縁部４２、４２（図５のＭ
１、Ｍ２）に載ったときには、この人の荷重は太陽電池
付き屋根材３の全体にかかり、この人の荷重をバックア
ップ材７の屋根下地材１２に接触する部分（リブ７１、
７２、７３、７４の先端部分）で支持することになる。

【００５１】このように、人の荷重（通常１００ｋｇ以
下）がバックアップ材７の屋根下地材に接触する部分
（リブ７１、７２、７３、７４の先端部分）にかかって
も、この際のバックアップ材７にかかる圧縮強度は、９
８０．６６５Ｎ／Ｓ１ｃｍ²（Ｓ１は、リブ７１、７
２、７３、７４の先端部分の面積）の２．０５９Ｎ／ｃ
ｍ ²（０．２１ｋｇｆ／ｃｍ²）以下であって、このバ
ックアップ材７の１０％圧縮強度（１９．６１３３Ｎ／
ｃｍ²≒２ｋｇｆ／ｃｍ²）より遙に小さく、バックア
ップ材７が変形しない。又、上側の太陽電池付き屋根材
３の縁部４２（図５のＭ３）だけに人が載ると、隣接す
る太陽電池付き屋根材３の縁部が重ねられているので、
下側の太陽電池付き屋根材３の縁部４２（図５のＭ２）
に人の荷重の大部分がかかる。又、下側の太陽電池付き
屋根材３の縁部４２（図５のＭ２）だけに人が載ると、
直接、下側の太陽電池付き屋根材３の縁部４２（図５の
Ｍ２）に人の荷重の大部分がかかる。

【００５２】いずれにしても、太陽電池５が設置されて
ない金属板材４の表面の左右どちらかの縁部４２、４２
の上に人が上が載ると、この人の荷重の大部分は太陽電
池付き屋根材３の下側になる金属板材４の縁部４２（図
５のＭ２）にかかる。そして、この金属板材４はバック
アップ材６で支持されているので、この人の荷重は、葺
いたときに下側になる金属板材４の縁部４２にあるバッ
クアップ材６にかかり、この人の荷重をこの縁部４２に
あるバックアップ材６の屋根下地材１２に接触する部分
（リブ７１の先端部分）で支持することになる。

【００５３】このように、人の荷重（通常１００ｋｇ以
下）がバックアップ材７の屋根下地材に接触する部分
（リブ７１の先端部分）にかかっても、この際のバック
アップ材７にかかる圧縮強度は、９８０．６６５Ｎ／Ｓ
２ｃｍ²（Ｓ２は、リブ７１の先端部分の面積）の４．
４１３Ｎ／ｃｍ²（０．４５ｋｇｆ／ｃｍ²）以下であ
って、バックアップ材７の１０％圧縮強度（１９．６１
３３Ｎ／ｃｍ²≒２ｋｇｆ／ｃｍ²）より遙に小さく、
バックアップ材が変形しない。

【００５４】このように、屋根下地材１２の上に葺いた
太陽電池付き屋根材３の太陽電池５のない部分の金属板
材４の上に載っても、金属板材４を支えているバックア
ップ材６が変形せず、このバックアップ材６で支持され
ている金属板材４も変形しないので、安心して、太陽電
池付き屋根材３の太陽電池のない両側の縁部４２、４２
に載って太陽電池付き屋根材３を葺くことができる。

【００５５】又、このバックアップ材は、１００℃の雰
囲気の中で１０００時間放置したときの寸法収縮率が
２．５％であるので、この太陽電池付き屋根材３を屋根
下地材１２の上に葺いた状態で夏期になり、この太陽電
池付き屋根材３に日光が照射し、金属板材６の部分が、
例えば、７０〜８０℃というように高温になっても、こ
の金属板材６の裏側に設けられているバックアップ材７
が変形しない。

【００５６】従って、この太陽電池付き屋根材３を補修
したり、太陽電池付き屋根材３の上にアンテナ等を取り
付けるときに、太陽電池付き屋根材３の上に上がって
も、バックアップ材７に支持されている金属板材６は変
形せず、太陽電池５が破損しないので、安心して、太陽
電池付き屋根材３を補修したり、屋根の上にアンテナ等
を取り付けることができる。

【００５７】又、バックアップ材７は合成樹脂発泡体の
成形体であるので、太陽電池付き屋根材３が軽くなり、
屋根を構成する構造材の負担が大きくならない。又、こ
のバックアップ材７は、遮音性が優れていて、雨水が太
陽電池付き屋根材の上に落下する音等が聞こえ難くなり
屋根の下にある居室が静かになるし、断熱性に優れてい
て、金属板材が夏期の日中の太陽に照射されて熱くなっ
たり、冬の夜間等に冷やされたときには、この熱を遮断
して下方にある居室に影響し難い。その結果、この屋根
の下方の居室の居住性がよくなる。

【００５８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１記
載の発明は、金属板材の表面の一部に太陽電池が設置さ
れ、且つ、この金属板材の裏面にバックアップ材が設け
られた太陽電池付き屋根材であって、前記バックアップ
材は、１０％圧縮強度が９８０．６６５Ｎ／Ｓ１ｃｍ²
以上（但し、Ｓ１は、バックアップ材の屋根下地材に接
触する部分の面積）の機械的強度を有し、１００℃の雰
囲気の中で１０００時間放置したときの寸法収縮率が１
０％以下である耐熱性を有しているから、太陽電池が設
置されてない部分の金属板材の上に人が上がっても、圧
縮強度が大きくバックアップ材が変形しないし、耐熱性
がよくバックアップ材が高温になっても収縮せしない。

【００５９】その結果、バックアップ材に支持されてい
る金属板材は変形せず、太陽電池が破損しない。従っ
て、この太陽電池付き屋根材の縁部に上がって、安心し
て、太陽電池付き屋根材を屋根下地材の上に葺いたり、
太陽電池付き屋根材を補修したり、アンテナ等を取り付
けることができる。

【００６０】請求項２記載の発明は、金属板材の表面の
左右の縁部を除いた部分に太陽電池が設置され、且つ、
この金属板材の裏面にバックアップ材が設けられた太陽
電池付き屋根材であって、前記バックアップ材は、１０
％圧縮強度が９８０．６６５Ｎ／Ｓ２ｃｍ²以上（但
し、Ｓ２は、左右の縁部を重合して葺く際に下側になる
縁部にあるバックアップ材の屋根下地材に接触する部分
の面積）の機械的強度を有し、１００℃の雰囲気の中で
１０００時間放置したときの寸法収縮率が１０％以下で
ある耐熱性を有しているから、太陽電池が設置されてな
い金属板材の左右の縁部の上に人が上がっても、圧縮強
度が大きくバックアップ材が変形せず、耐熱性がよくバ
ックアップ材が高温になっても収縮しない。

【００６１】その結果、バックアップ材に支持されてい
る金属板材は変形せず、太陽電池が破損しない。従っ
て、この太陽電池付き屋根材の縁部に上がって、安心し
て、太陽電池付き屋根材を屋根下地材の上に葺いたり、
太陽電池付き屋根材を補修したり、アンテナ等を取り付
けることができる。

【００６２】請求項３記載の発明では、バックアップ材
が合成樹脂発泡体の成形体であるから、屋根を構成する
構造材の負担が大きくならない。又、雨水が太陽電池付
き屋根材の上に落下する音等が聞こえ難くなり屋根の下
にある居室が静かになるし、金属板材が夏期の日中の太
陽に照射されて熱くなったり、冬の夜間等に冷やされる
影響が居室に及び難くなり、その結果、この屋根の下方
の居室の居住性がよくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、（イ）は表面
を上にした状態の太陽電池付き屋根材の斜視図、（ロ）
は裏面を上にした状態の太陽電池付き屋根材の斜視図で
ある。

【図２】太陽電池付き屋根材の裏面に設けられているリ
ブの大きさを示す平面図である。

【図３】太陽電池付き屋根材を葺いた住宅を示す斜視図
である。

【図４】図３のＡ部分を拡大して示す平面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ線における断面図である。

【符号の説明】

１建物１２屋根下地材２屋根材３太陽電池付き屋根材４金属板材５太陽電池６バックアップ材７リブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板材の表面の一部に太陽電池が設置
され、且つ、この金属板材の裏面にバックアップ材が設
けられた太陽電池付き屋根材であって、前記バックアッ
プ材は、１０％圧縮強度が９８０．６６５Ｎ／Ｓ１ｃｍ
²以上（但し、Ｓ１は、バックアップ材の屋根下地材に
接触する部分の面積）の機械的強度を有し、１００℃の
雰囲気の中で１０００時間放置したときの寸法収縮率が
１０％以下の耐熱性を有していることを特徴とする太陽
電池付き屋根材。
【請求項２】金属板材の表面の左右の縁部を除いた部
分に太陽電池が設置され、且つ、この金属板材の裏面に
バックアップ材が設けられた太陽電池付き屋根材であっ
て、前記バックアップ材は、１０％圧縮強度が９８０．
６６５Ｎ／Ｓ２ｃｍ²以上（但し、Ｓ２は、左右の縁部
を重合して葺く際に下側になる縁部にあるバックアップ
材の屋根下地材に接触する部分の面積）の機械的強度を
有し、１００℃の雰囲気の中で１０００時間放置したと
きの寸法収縮率が１０％以下の耐熱性を有していること
を特徴とする太陽電池付き屋根材。
【請求項３】前記バックアップ材が合成樹脂発泡体の
成形体であること特徴とする請求項１又は２記載の太陽
電池付き屋根材。