JP2002317529A - Roof tile-integrated solar cell module - Google Patents

Roof tile-integrated solar cell module

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JP2002317529A JP2001120284A JP2001120284A JP2002317529A JP 2002317529 A JP2002317529 A JP 2002317529A JP 2001120284 A JP2001120284 A JP 2001120284A JP 2001120284 A JP2001120284 A JP 2001120284A JP 2002317529 A JP2002317529 A JP 2002317529A
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    • F24S20/60Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a roof tile-integrated solar cell module which can be easily and reliably integrated with a roof tile, and which has a long outdoor weathering life, a small width dimension, excellent beauty and lightness in weight. SOLUTION: A peripheral part of the solar cell module 11 is provided with a frame 100 which has an approximately U-shaped cross section and whose U-shaped cross-section opening is fitted into a periphery of the module 11 so as to fix and hold the module 11. A recess 202 of a roof tile body 200 is provided with a plurality of through holes 201. A lower plate part of the frame 100 and the body 200 are fastened together by a pressure-welded and fixed type bolt 106, which is fixed to the lower plate part, and an insertion nut 203 on a backside of the roof tile in order to integrate the module 11 with the body 200.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、屋根瓦本体の上
面に設けた凹部の中に太陽電池モジュールを収納して固
定してなる瓦一体型太陽電池モジュールの構造に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a roof-integrated solar cell module in which a solar cell module is housed and fixed in a concave portion provided on an upper surface of a roof tile main body.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、環境保護の立場から、クリーンな
エネルギーの研究開発が進められている。中でも、太陽
電池はその資源(太陽光)が無限であること、無公害で
あることから注目を集めている。同一基板上に形成され
た複数の太陽電池素子が、直列接続されてなる太陽電池
(光電変換装置)の代表例は、薄膜太陽電池である。
2. Description of the Related Art At present, research and development of clean energy are being promoted from the standpoint of environmental protection. Above all, solar cells are attracting attention because of their infinite resources (solar rays) and no pollution. A typical example of a solar cell (photoelectric conversion device) in which a plurality of solar cell elements formed on the same substrate are connected in series is a thin-film solar cell.

【0003】薄膜太陽電池は、薄型で軽量、製造コスト
の安さ、大面積化が容易であることなどから、今後の太
陽電池の主流となると考えられ、電力供給用以外に、建
物の屋根や窓などにとりつけて利用される業務用,一般
住宅用にも需要が広がってきている。一般住宅用とし
て、太陽電池付き屋根瓦もしくは瓦一体型太陽電池モジ
ュールなども開発されている。
Thin-film solar cells are considered to be the mainstream of solar cells in the future because of their thinness, light weight, low production cost, and easy area enlargement. Demand is expanding for business use and general residential use, which are used for such purposes. For general residential use, roof tiles with solar cells or tile-integrated solar cell modules have also been developed.

【0004】近年では、プラスチックフィルムを用いた
フレキシブルタイプの太陽電池の研究開発がすすめられ
ており、このフレキシブル性を生かし、ロールツーロー
ル方式やステップロール方式の製造方法により大量生産
が可能となっている。
In recent years, research and development of a flexible solar cell using a plastic film has been promoted, and by utilizing this flexibility, mass production can be performed by a roll-to-roll method or a step-roll method. I have.

【0005】上記薄膜太陽電池モジュールとして、電気
絶縁性を有するフィルム基板上に形成された太陽電池
を、電気絶縁性の保護材により封止するために、太陽電
池の受光面側および非受光面側の双方に保護層を設けた
ものが知られている。
In order to seal a solar cell formed on an electrically insulating film substrate with an electrically insulating protective material, the light receiving surface side and the non-light receiving surface side of the solar cell are used as the thin film solar cell module. Both are provided with a protective layer.

【0006】また、前述の瓦一体型太陽電池モジュール
に関しても、多くの特許提案がなされて、例えば、下記
の公報に開示されている。その概要は、以下のとおりで
ある。特開平8−144440号公報には、太陽電池
モジュールの周囲にフレームを取付け、屋根瓦に太陽電
池モジュールを取付けた後、屋根瓦側面からコ字状の金
具で太陽電池モジュールとともに締結するものが開示さ
れている。 特開平10−88739号公報には、L字状金具を屋
根瓦に取付け、太陽電池モジュールを取付けた後にL字
状金具の先端を折り曲げて固定する、前記の公報と同
様のものが開示されている。 特開2000−352155号公報には、太陽電池モ
ジュール裏面に取付けた端子ボックスにボルトを取付
け、屋根瓦に開けた穴を介して裏側からナットで固定す
るものが開示されている。 特開2001−32454号公報には、先端を折り曲
げたL字状金具を太陽電池モジュールの裏面に取り付
け、L字状金具に設けたボルトを屋根瓦の貫通穴に通し
て裏側から固定するものが開示されている。 特開2000−352154号公報には、屋根瓦に設
けた溝に太陽電池モジュールを差し込み、固定部材で固
定するものが開示されている。 特開平11−1999号公報には、太陽電池モジュー
ルの裏面と対向する屋根瓦の面に溝を付け、その部分に
接着材を置いて太陽電池モジュールを接着固定するもの
が開示されている。
In addition, many patent proposals have been made for the above-mentioned roof tile-integrated solar cell module, which are disclosed, for example, in the following publications. The outline is as follows. JP-A-8-144440 discloses a method in which a frame is mounted around a solar cell module, the solar cell module is mounted on a roof tile, and then fastened together with the solar cell module with a U-shaped metal fitting from the side of the roof tile. Have been. Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 10-88739 discloses the same thing as the above-mentioned publication, in which an L-shaped metal fitting is attached to a roof tile, and after attaching a solar cell module, the tip of the L-shaped metal fitting is bent and fixed. I have. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-352155 discloses a method in which a bolt is attached to a terminal box attached to the back surface of a solar cell module, and the terminal box is fixed with a nut from the back through a hole formed in a roof tile. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-32454 discloses a method in which an L-shaped metal fitting with a bent end is attached to the back surface of a solar cell module, and a bolt provided on the L-shaped metal fitting is passed through a through hole in a roof tile and fixed from the back side. It has been disclosed. Japanese Patent Laying-Open No. 2000-352154 discloses a solar battery module in which a solar cell module is inserted into a groove provided in a roof tile and fixed with a fixing member. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-1999 discloses a method in which a groove is formed in a surface of a roof tile facing a back surface of a solar cell module, and an adhesive is placed on the groove to fix the solar cell module.

【0007】前記公報に記載された瓦一体型太陽電池モ
ジュールは、瓦へ取り付ける方法・手段は異なるもの
の、本件発明の課題の観点からは、後述するように、い
ずれも類似の構成を備えている。
[0007] Although the roof tile-integrated solar cell module described in the above publication is different in the method and means for attaching to the roof tile, from the viewpoint of the problem of the present invention, all have a similar configuration as described later. .

【0008】図10は、従来の瓦一体型太陽電池モジュ
ールの模式的構造の一例を示す側断面図である。図10
において、太陽電池1は、1個もしくは複数個の太陽電
池素子が直列または並列接続されており、その受光面側
に、例えばガラス板などの表面保護部材2、裏面側に
は、例えばアルミ箔の両面に一弗化エチレンを接着した
裏面保護部材3が設けられ、接着封止性に優れかつ安価
なEVA(エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂)などの接
着性樹脂封止材4により熱融着封止され一体化されてい
る。
FIG. 10 is a side sectional view showing an example of a schematic structure of a conventional roof tile integrated solar cell module. FIG.
In the solar cell 1, one or a plurality of solar cell elements are connected in series or in parallel, a surface protection member 2 such as a glass plate is provided on the light receiving surface side, and an aluminum foil A back surface protection member 3 having ethylene monofluoride adhered to both surfaces is provided, and is heat-sealed and sealed with an adhesive resin sealing material 4 such as EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer resin) which is excellent in adhesive sealing property and is inexpensive. Stopped and integrated.

【0009】また太陽電池1は、そのプラス(+)極とマ
イナス(−)極に、内部リード線5、6が電気的に接続さ
れ、この内部リード線5、6は、裏面保護部材3に接着
固定された端子ボックス7に、裏面保護部材3を貫通し
て導かれ、端子ボックス7の内部で外部リード線として
のケーブル8の芯線9、10と電気接続され、これら全
体として太陽電池モジュール11を形成している。
In the solar cell 1, internal lead wires 5 and 6 are electrically connected to the positive (+) and negative (−) poles, and the internal leads 5 and 6 are connected to the back surface protective member 3. It is guided through the back surface protection member 3 to the terminal box 7 fixed and adhered thereto, and is electrically connected to the core wires 9 and 10 of the cable 8 as an external lead inside the terminal box 7. Is formed.

【0010】なお、前記表面保護部材2としては、ガラ
ス板などの無機系材料の外に、透明アクリル板などの有
機系材料を用いることもある。また、裏面保護部材3と
しては、上記金属箔入り樹脂以外に、フツ素系フィルム
などの有機系フィルム単体、有機系フィルムと金属箔を
貼り合せた複合材料、もしくは金属板やガラス板などの
金属・無機系材料を用いることもある。
As the surface protection member 2, an organic material such as a transparent acrylic plate may be used in addition to an inorganic material such as a glass plate. In addition to the above-mentioned resin containing a metal foil, the backside protective member 3 may be an organic film alone such as a fluorine-based film, a composite material obtained by laminating an organic film and a metal foil, or a metal such as a metal plate or a glass plate.・ Inorganic materials may be used.

【0011】前述のように構成された太陽電池モジュー
ル11は、屋根瓦本体12に設けた凹部13に嵌め込ま
れ、この凹部13には固定封止材14、例えば、室温硬
化型シリコンゴム接着剤が塗布、充填されて固定され
る。さらに固定をより確実にするため、太陽電池モジュ
ール11の表面保護部材2側には固定金具15が設けら
れ、固定ネジ16により締結して一体化の機械的強度を
高めており、全体として瓦一体型太陽電池モジュール1
7を構成している。この瓦一体型太陽電池モジュール1
7は、図示しない屋根の野地板に、複数個設置され、太
陽電池付きの屋根が構成される。
The solar cell module 11 configured as described above is fitted into a concave portion 13 provided in the roof tile main body 12, and a fixed sealing material 14, for example, a room-temperature-curable silicone rubber adhesive is filled in the concave portion 13. It is applied, filled and fixed. In order to further secure the fixing, a fixing bracket 15 is provided on the surface protection member 2 side of the solar cell module 11 and is fastened by fixing screws 16 to increase the mechanical strength of integration. Body type solar cell module 1
7. This roof tile integrated solar cell module 1
7 is installed on a roof base plate (not shown) to form a roof with solar cells.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、瓦一体型太
陽電池モジュールとして、必要とされる機能は以下のと
おりである。 太陽電池モジュールが、瓦に容易かつ確実に取付けら
れ、経年的にその固定力が低下しないこと。 屋外耐候性に優れて特に、水分侵入防止機能の信頼性
が高く、寿命が長いこと。 厚さ寸法が薄いこと。 軽量であること。 外観上、凹凸が無いこと。
The functions required as a roof-integrated solar cell module are as follows. The solar cell module is easily and securely mounted on the roof tile, and its fixing force does not decrease over time. Excellent outdoor weather resistance, especially high reliability of moisture intrusion prevention function and long life. The thickness dimension is thin. Be lightweight. There should be no irregularities in appearance.

【0013】前記図10ならびに各公報に記載された従
来の瓦一体型太陽電池モジュールにおいては、上記必要
機能の観点からみて、下記のような問題点がある。
The conventional roof tile-integrated solar cell module described in FIG. 10 and each publication has the following problems from the viewpoint of the above-mentioned required functions.

【0014】図10に示す瓦一体型太陽電池モジュール
においては、屋根瓦本体12および太陽電池モジュール
11の寸法の不揃いのため、屋根瓦本体12の凹部13
に充填される固定封止材14は、その一部が固定金具1
5と太陽電池モジュール11の表面保護部材2との間に
も充填される。従って、固定封止材14として、一般的
に採用される有機系材料(例えば、室温硬化型シリコン
ゴム接着剤)を用いた場合、太陽光や風雨などで長期的
に劣化して接着強度が低下したり、固定封止材14の封
止機能が無くなり、太陽電池モジュール11の端部18
から水分が侵入して太陽電池1やリード線5、6などを
腐食させる問題がある。
In the roof tile-integrated solar cell module shown in FIG. 10, since the dimensions of the roof tile body 12 and the solar cell module 11 are not uniform, the recess 13
A part of the fixed sealing material 14 filled in the
5 and the surface protection member 2 of the solar cell module 11 are also filled. Therefore, when a commonly used organic material (for example, a room-temperature-curable silicone rubber adhesive) is used as the fixed sealing material 14, the bonding strength is reduced due to long-term deterioration due to sunlight, wind and rain. Or the sealing function of the fixed sealing material 14 is lost, and the end 18 of the solar cell module 11
There is a problem that moisture invades from above and corrodes the solar cell 1 and the lead wires 5 and 6.

【0015】特に接着性樹脂封止材4にEVAを用いた
場合、水分による加水分解を起こして酢酸を生じさせ、
さらに腐食を促進させる。また、有機系材料成分が溶け
出して表面保護部材2の表面を汚染し、太陽電池モジュ
ール11の発電特性を低下させる。加えて、機械的併用
固定の固定金具15は、太陽電池モジュール11の表面
に突出しており、美観を損ね、且つ塵埃などを堆積させ
るなどの問題点を有する。
In particular, when EVA is used for the adhesive resin sealing material 4, it is hydrolyzed by water to produce acetic acid,
Further promotes corrosion. In addition, the organic material components dissolve and contaminate the surface of the surface protection member 2, thereby lowering the power generation characteristics of the solar cell module 11. In addition, the fixing bracket 15 that is mechanically combined and fixed protrudes from the surface of the solar cell module 11 and has problems such as impairing the appearance and accumulating dust and the like.

【0016】また、前記引用公報の内、,,の公
報に記載された瓦一体型太陽電池モジュールにおいて
は、固定用の金具を別に設けるため、部品点数が増し、
部品コストや取付け作業が複雑となり、全体として費用
が高くなる。さらに、前述したように太陽電池モジュー
ル表面に金具が突出するために美観を損ね、塵埃などを
堆積させる。
Further, in the roof tile integrated solar cell module described in the publications cited in the above cited publications, the number of parts increases because the fixing bracket is separately provided,
The parts cost and the mounting work are complicated, and the cost is high as a whole. Further, as described above, since the metal fitting protrudes from the surface of the solar cell module, the appearance is impaired, and dust and the like are deposited.

【0017】前記の公報に記載された瓦一体型太陽電
池モジュールにおいては、端子ボックスを介してモジュ
ールを固定するので、端子ボックスを強固なものにする
ことが必要で大型化が避けられず、取付け寸法上不利で
あり、コスト的にも割高となる。さらに、瓦に対して一
個所での固定となり、太陽電池モジュールを瓦に均等に
取付け難いなどの問題もある。
In the roof tile-integrated solar cell module described in the above publication, since the module is fixed via the terminal box, it is necessary to make the terminal box strong, and it is unavoidable to increase the size of the solar cell module. It is disadvantageous in terms of dimensions and is also expensive. Furthermore, there is a problem that the solar cell module is fixed to the tile at one place and it is difficult to evenly attach the solar cell module to the tile.

【0018】前記およびの公報に記載された瓦一体
型太陽電池モジュールは、図10とほぼ同様の構造であ
り、前述と同様な問題点がある。
The roof tile-integrated solar cell module described in the above and the above publications has a structure substantially similar to that of FIG. 10, and has the same problems as described above.

【0019】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、本発明の課題は、容易かつ確
実に太陽電池モジュールと瓦とが一体化でき、屋外耐候
寿命が長く、さらに、厚さ寸法が小さく軽量であって美
観に優れた瓦一体型太陽電池モジュールを提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to easily and surely integrate a solar cell module and a tile, to have a long outdoor weathering life, Another object of the present invention is to provide a roof tile-integrated solar cell module that is small in thickness, lightweight, and excellent in appearance.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、この発明においては、透光性表面保護部材と裏面保
護部材との間に太陽電池を接着性樹脂封止材により封止
してなる太陽電池モジュールを、屋根瓦本体の上面に設
けた凹部の中に収納して固定してなる瓦一体型太陽電池
モジュールにおいて、前記太陽電池モジュールはその周
縁部に、上側平板部と下側平板部と側板部とで形成され
た略コ字状断面を有し、前記コ字状断面の開口部を前記
モジュールの周囲に嵌めて前記モジュールを固定保持す
るフレームを備え、さらに、前記屋根瓦本体の凹部は複
数個の貫通穴を備えてなり、前記フレームの下側平板部
と屋根瓦本体とを、前記下側平板部に固定してなる前記
貫通穴への差込締結部材と、この差込締結部材を前記凹
部裏面側から屋根瓦本体に固定するための固定部材とに
より締結することにより、前記太陽電池モジュールと屋
根瓦本体とを一体化してなるものとする(請求項1の発
明)。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a solar cell is sealed between a light-transmitting surface protection member and a back surface protection member with an adhesive resin sealing material. A solar cell module integrated with a roof, wherein the solar cell module is housed and fixed in a recess provided on the upper surface of a roof tile main body, wherein the solar cell module has an upper flat plate portion and a lower flat plate A frame having a substantially U-shaped cross section formed by a portion and a side plate portion, and a frame for fixing and holding the module by fitting an opening having the U-shaped cross section around the module; and further comprising the roof tile main body. Is provided with a plurality of through-holes, and a lower fastening portion of the lower flat plate portion and the roof tile main body fixed to the lower flat plate portion is inserted into the through-hole. From the back side of the concave part to the roof By fastened by a fixing member for fixing to the body, and made integral with said solar cell module and the roof tile main body (invention of claim 1).

【0021】上記構成により、太陽電池モジュール周縁
部の表面保護部材を、比較的高い寸法精度が得られるフ
レームで覆い、かつ固定封止材と共に前記モジュールの
周囲を封止することができるので、モジュールへの水分
侵入を遮断することができる。また、フレームにより、
モジュール周囲全体を均等に機械的に保持し、フレーム
の下側平板部に固定した差込締結部材と瓦裏面側からの
固定部材とを介して、太陽電池モジュールを屋根瓦に容
易かつ確実に締結可能となり、モジュールと屋根瓦の一
体化の作業性が向上する。さらに、寸法・重量も従来の
ものと略同程度とすることができる。
According to the above configuration, the surface protection member at the peripheral portion of the solar cell module can be covered with a frame having relatively high dimensional accuracy, and the periphery of the module can be sealed together with the fixed sealing material. Moisture can be blocked. Also, depending on the frame,
The entire periphery of the module is mechanically held evenly, and the solar cell module is easily and securely fastened to the roof tile via the insertion fastening member fixed to the lower flat plate of the frame and the fixing member from the back side of the tile It becomes possible and the workability of integrating the module and the roof tile is improved. Further, the size and weight can be substantially the same as those of the conventional one.

【0022】前記請求項1の発明の実施態様としては、
下記請求項2ないし9の発明が好ましい。即ち、請求項
1に記載の瓦一体型太陽電池モジュールにおいて、前記
フレームの下側平板部の長さ寸法(L2)は、上側平板
部の長さ寸法(L1)に差込締結部材の側面最大幅寸法
を加えた寸法より大とする(請求項2の発明)。これに
より、フレームの下側平板部への差込締結部材の固定が
容易となる。
According to an embodiment of the first aspect of the present invention,
The following claims 2 to 9 are preferred. That is, in the roof tile-integrated solar cell module according to claim 1, the length dimension (L2) of the lower flat plate portion of the frame is equal to the length dimension (L1) of the upper flat plate portion. It is larger than the size obtained by adding the large size (the invention of claim 2). This facilitates fixing of the insertion fastening member to the lower flat plate portion of the frame.

【0023】また、前記請求項1または2に記載の瓦一
体型太陽電池モジュールにおいて、前記フレームの上側
平板部は、前記側板部を挟んで前記上側平板部と反対側
に延長して庇状平板部を備えるものとする(請求項3の
発明)。これにより、屋根瓦に太陽電池モジュールを取
付けた場合に、屋根瓦とモジュールとの隙間を蓋うとと
もに、この隙間に充填材を挿入した場合の、充填材の保
持、並びに太陽光が直接充填材に当ることによる劣化防
止を図ることが可能となる。
3. The roof-integrated solar cell module according to claim 1, wherein the upper flat plate portion of the frame extends to the opposite side to the upper flat plate portion with the side plate portion interposed therebetween. (Invention of claim 3). In this way, when a solar cell module is mounted on a roof tile, the gap between the roof tile and the module is covered, and when a filler is inserted into this gap, the filler is retained, and sunlight is directly applied to the filler. Can be prevented.

【0024】さらに、前記請求項1ないし3のいずれか
に記載の瓦一体型太陽電池モジュールにおいて、前記差
込締結部材は、その頭部に食い込み部を有し、この食い
込み部を前記フレームの下側平板部に圧接して食い込ま
せることにより固定してなる圧接固定型ボルトとする
(請求項4の発明)。これにより、屋根瓦と太陽電池モ
ジュールとの組み立てが容易になる。また、後に詳述す
るように、前記圧接固定型ボルトの頭部が食い込むため
に、フレーム厚さ(高さ)寸法を薄く(低く)すること
が出来て、瓦に取付けたときの全体の厚さを薄くできる
利点を有する。
Further, in the tile-integrated solar cell module according to any one of claims 1 to 3, the plug-in fastening member has a biting portion at a head thereof, and the biting portion is provided below the frame. A pressure contact fixing type bolt fixed by being pressed into and biting into the side flat plate portion (invention of claim 4). This facilitates assembly of the roof tile and the solar cell module. Further, as will be described in detail later, since the head of the press-contact fixing type bolt bites, the thickness (height) of the frame can be made thin (low), and the overall thickness when mounted on a roof tile can be reduced. It has the advantage of being thinner.

【0025】また、請求項1ないし4のいずれかに記載
の瓦一体型太陽電池モジュールにおいて、前記差込締結
部材は、その先端部に矢印状の側断面を有する戻り止め
部を有し、かつ中央部にすり割り部を設けてなる差込み
ピンとする(請求項5の発明)。これにより、屋根瓦と
太陽電池モジュールとの締結の確実性と容易性を向上す
ることができる。
[0025] Further, in the roof tile-integrated solar cell module according to any one of claims 1 to 4, the plug-in fastening member has a detent portion having an arrow-shaped side cross section at a tip end thereof, and An insertion pin provided with a slit in the center (invention of claim 5). Thereby, the reliability and ease of fastening of the roof tile and the solar cell module can be improved.

【0026】さらに、請求項1ないし4のいずれかに記
載の瓦一体型太陽電池モジュールにおいて、前記固定部
材は、その中央部に開口部を有し、かつこの開口部の対
向する2箇所に舌状突起部を設け、前記差込締結部材が
前記開口部に差し込まれた際に、前記舌状突起部がその
バネ力により前記差込締結部材を固定する機能を有して
なる差し込みナットとする(請求項6の発明)。固定部
材としては、通常のねじ込みナットを使って回転締結し
ても良いが、前記請求項6の発明により、回転締結する
ことなく、差し込むだけで固定締結が可能となり、作業
時間の短縮が図れる。
Furthermore, in the roof tile-integrated solar cell module according to any one of claims 1 to 4, the fixing member has an opening at a central portion thereof, and tongues are provided at two opposing positions of the opening. A tongue-shaped projection having a function of fixing the insertion fastening member by its spring force when the insertion fastening member is inserted into the opening. (The invention of claim 6). As the fixing member, a normal screwed nut may be used for the rotational fastening. However, according to the invention of claim 6, the fixed fastening can be performed only by inserting without rotating and fastening, and the working time can be reduced.

【0027】また、前記請求項1ないし6のいずれかに
記載の瓦一体型太陽電池モジュールにおいて、前記屋根
瓦本体の貫通穴には、シリコン系,エポキシ系,アクリ
ル系などの有機系充填材、若しくはセメント材などの無
機系充填材の内のいずれかを充填してなるものとする
(請求項7の発明)。これにより、万一、屋根瓦と太陽
電池モジュールとの間から、水の侵入があったとして
も、野地板に到達するのを防止できる。
Further, in the tile-integrated solar cell module according to any one of claims 1 to 6, an organic filler such as a silicon-based, epoxy-based, or acrylic-based filler is provided in the through hole of the roof tile body. Alternatively, any one of inorganic fillers such as a cement material is filled (the invention of claim 7). Thereby, even if water intrudes from between the roof tile and the solar cell module, it can be prevented from reaching the field board.

【0028】さらにまた、請求項1ないし7のいずれか
に記載の瓦一体型太陽電池モジュールにおいて、前記フ
レームの上側平板部は、前記太陽電池モジュールの中心
側に向かって漸次肉薄とする直線状傾斜面を有してその
断面形状を略直角三角形とし、さらに、前記傾斜面の傾
斜勾配が1/3以下となるように、前記上側平板部の厚
さ寸法(t1)と長さ寸法(L1)の比を定めてなるも
のとする(請求項8の発明)。また、前記請求項8に記
載の瓦一体型太陽電池モジュールにおいて、前記直線状
傾斜面に代えて、円弧状傾斜面とする(請求項9の発
明)。
Further, in the roof tile-integrated solar cell module according to any one of claims 1 to 7, the upper flat plate portion of the frame is linearly inclined so as to gradually become thinner toward the center of the solar cell module. A thickness dimension (t1) and a length dimension (L1) of the upper flat plate portion so that the cross-sectional shape of the upper flat plate portion is a substantially right triangle, and the inclination of the inclined surface is 1/3 or less. (The invention of claim 8). Further, in the roof tile-integrated solar cell module according to the eighth aspect, an arc-shaped inclined surface is used instead of the linear inclined surface (the invention of the ninth aspect).

【0029】上記請求項8ないし9の発明により、後に
詳述するように、太陽電池モジュールの表面保護部材の
表面に降りそそいだ雨水は、フレームの先端部に滞留す
ることなく傾斜勾配に沿って流れ落ち、塵埃などが堆積
することもない。
According to the eighth and ninth aspects of the present invention, as will be described in detail later, the rainwater falling on the surface of the surface protection member of the solar cell module does not stay at the front end portion of the frame but along the slope. There is no run-off and no accumulation of dust.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】図面に基づき、本発明の実施例に
ついて以下に述べる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0031】図1は、この発明の瓦一体型太陽電池モジ
ュールの模式的構成断面図であり、図2は、太陽電池モ
ジュール11を屋根瓦本体200に挿入する状態の斜視
図である。図1および図2において、太陽電池モジュー
ル11は、フレーム100および固定封止材108を除
き、図10に示す従来の構造同様であるので、説明を省
略する。
FIG. 1 is a schematic sectional view of the structure of a tile-integrated solar cell module according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the solar cell module 11 is inserted into a roof tile main body 200. 1 and 2, the solar cell module 11 has the same structure as the conventional one shown in FIG. 10 except for the frame 100 and the fixed sealing material 108, and thus the description is omitted.

【0032】図1および図2において、フレーム100
が取付けられた太陽電池モジュール11は、屋根瓦本体
200に開けられた貫通穴201に圧接固定型ボルト1
06が挿入されつつ、屋根瓦本体200に設けられた凹
部202に嵌め込まれて、屋根瓦本体200の裏側から
差し込みナット203により固定される。また貫通穴2
01には、図示しない充填材が充填されて水密的に封止
される。
Referring to FIG. 1 and FIG.
The solar cell module 11 on which is mounted the pressure-fixing bolt 1
06 is inserted and fitted into the concave portion 202 provided in the roof tile main body 200, and is fixed from the back side of the roof tile main body 200 by the insertion nut 203. In addition, through hole 2
01 is filled with a filler (not shown) and is hermetically sealed.

【0033】また、太陽電池モジュール11は、図2に
示すように、屋根瓦本体200に設けられた凹部202
に挿入されるとともに、段差部204には、フレーム1
00の庇状平板部104が挿入され、屋根瓦本体200
とフレーム100の隙間に挿入された隙間充填材205
が太陽光に直接曝露され、劣化するのを防止するととも
に美観向上を果たしている。隙間充填材205として
は、スポンジゴム、板状ゴムなどの有機系緩衝材、充填
材、接着材などの内いずれかを用いることができる。な
お、隙間充填材205は、段差部204と庇状平板10
4の隙間を通って雨水などが太陽電池モジュール11の
裏側に侵入するのを防止するもので、雨水侵入による信
頼性の低下や野地板に雨水が漏れる恐れの無い場合は、
省略することが出来る。
As shown in FIG. 2, the solar cell module 11 has a concave portion 202 provided in the roof tile main body 200.
And the step portion 204 includes the frame 1
00 is inserted into the roof tile main body 200.
Filling material 205 inserted in the gap between the frame and the frame 100
Is directly exposed to sunlight, preventing deterioration and improving aesthetics. As the gap filling material 205, any of an organic buffering material such as sponge rubber and plate rubber, a filler, an adhesive, and the like can be used. The gap filling material 205 is provided between the step portion 204 and the eave-shaped flat plate 10.
In order to prevent rainwater or the like from entering the back side of the solar cell module 11 through the gap of No. 4, if there is no possibility that the reliability is reduced due to rainwater intrusion or there is no danger of rainwater leaking to the field board,
Can be omitted.

【0034】さらに、図1において、接着支持体206
は、圧接固定型ボルト106に加えて太陽電池モジュー
ル11を必要に応じて接着固定するもので、例えば、両
面接着テープを用いる。上記のように、機械的固定と接
着による固定を併用することにより、屋根瓦本体200
と太陽電池モジュール11の固定をより確実なものとす
ることができる。
Further, referring to FIG.
Is used for bonding and fixing the solar cell module 11 as necessary in addition to the pressure fixing bolt 106, and uses, for example, a double-sided adhesive tape. As described above, by combining mechanical fixing and fixing by adhesion, the roof tile body 200
And the solar cell module 11 can be more reliably fixed.

【0035】前記瓦一体型太陽電池モジュールに使用さ
れる各部材およびその組み立て体の詳細について、以下
に述べる。
The details of each member used in the roof tile-integrated solar cell module and the assembly thereof will be described below.

【0036】図3に本発明に係るフレームの断面図、図
4に本発明に係る差込締結部材としての圧接固定型ボル
トをフレームに固定する方法に関わる説明図を示す。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a frame according to the present invention, and FIG. 4 is an explanatory view relating to a method of fixing a press-contact fixing bolt as a plug-in fastening member according to the present invention to the frame.

【0037】図3、4において、フレーム100は断面
形状が略コ字状をなしており、上側平板部101の寸法
L1に対して、下側平板部102の寸法L2は長く形成
されている。また側板部103には上側平板部101の
略平行で反対方向に庇状平板部104が設けられてい
る。
3 and 4, the frame 100 has a substantially U-shaped cross section, and the dimension L2 of the lower flat plate portion 102 is longer than the dimension L1 of the upper flat plate portion 101. Further, the side plate portion 103 is provided with an eaves-like flat plate portion 104 substantially parallel to and opposite to the upper flat plate portion 101.

【0038】下側平板部102には、図4に示すよう
に、穴105が開けられており、この穴105に上方よ
り圧接固定型ボルト106が挿入固定されており、図示
しない冶具により圧接固定型ボルト106は、その頭部
106aが押圧され、下側平板部102の面102aに
頭部106aの裏側に設けられた食い込み部106bが
食い込んで、固定される。本圧接固定型ボルト106
は、その頭部厚さが薄く、且つ下側平板部102に食い
込むために、面102aより上方に大きく突出すること
はなく、面102aと頭部106aとはほぼ同一面とな
る。従って、上側平板部101の面101aと頭部10
6aの距離W1を広くすることが出来、従って、太陽電
池モジュールの挿入が容易になり、かつ距離W1方向の
フレーム厚さ(高さ)寸法を薄く(低く)することが出
来て、屋根瓦に取付けたときの全体の厚さを薄くできる
利点を有する。
As shown in FIG. 4, a hole 105 is formed in the lower flat plate portion 102, and a pressure fixing bolt 106 is inserted and fixed from above in the hole 105, and fixed by a jig (not shown). The head portion 106a of the mold bolt 106 is pressed, and the bite portion 106b provided on the back side of the head portion 106a bites into the surface 102a of the lower flat plate portion 102 and is fixed. Main pressure fixing bolt 106
Has a thin head portion and does not protrude significantly above the surface 102a because it penetrates into the lower flat plate portion 102, and the surface 102a and the head portion 106a are substantially flush with each other. Therefore, the surface 101a of the upper flat plate portion 101 and the head 10
6a can be widened, so that the solar cell module can be easily inserted, and the thickness (height) dimension of the frame in the direction of the distance W1 can be reduced (reduced). This has the advantage that the overall thickness when mounted can be reduced.

【0039】また、上側平板部101の面101aと反
対側の面101bは、寸法L1の方向に向かい、先端が
細くなるように傾斜させている。これにより、前述のよ
うに、太陽電池モジュールの表面保護部材と面101a
が当接、若しくは僅かな厚さの固定封止材を介して接合
した状態で、表面保護部材の表面にかかる雨水などを高
さ寸法t1を乗り越えて流れるようにすることができ
る。この傾斜面勾配(t1/L1)は、瓦の施工最低傾斜
勾配以下にするのが望ましく、一般的な施工勾配である
1/3から1/1のうち、1/3勾配以下にするのがよ
い。本実施例では、1/3勾配を採用しており、t1=
1mm、L1=3mmの値としている。
The surface 101b of the upper flat plate portion 101 on the opposite side to the surface 101a is directed in the direction of the dimension L1 and is inclined so that the tip becomes thin. Thereby, as described above, the surface protection member of the solar cell module and the surface 101a
Can be made to flow over the height dimension t1 while rainwater or the like on the surface of the surface protection member is in contact with or joined via a fixed sealing material having a small thickness. It is desirable that the slope slope (t1 / L1) be equal to or less than the lowest construction slope of the roof tile. Of the general construction slope of 1/3 to 1/1, the slope should be equal to or less than 1/3. Good. In the present embodiment, a 1/3 gradient is adopted, and t1 =
1 mm and L1 = 3 mm.

【0040】図3の実施例においては、面101bを直
線的な勾配としたが、円弧状とすることも出来、外観上
の観点から適時、望ましい形状が選択される。加えて先
端部101cは前述の排水機能を持たせ、且つ塵埃など
の堆積を防止する目的で鋭利に尖っていたほうが好まし
いが、組立て作業や取り扱いの際、怪我をする恐れがあ
り、この観点からは、適当に角を丸みをつけておいたほ
うがよく、例えば曲率半径0.1mmから1.0mmの
範囲で適当な寸法が選ばれる。本実施例では、曲率半径
0.3mmの値を採用して角を丸めている。
In the embodiment shown in FIG. 3, the surface 101b has a linear gradient. However, the surface 101b may have an arc shape, and a desirable shape is appropriately selected from the viewpoint of appearance. In addition, it is preferable that the tip portion 101c has the above-mentioned drainage function and is sharply sharpened for the purpose of preventing accumulation of dust and the like, but there is a risk of injury during assembly work or handling. It is better to round the corners appropriately, and for example, an appropriate dimension is selected within a radius of curvature of 0.1 mm to 1.0 mm. In this embodiment, the corner is rounded by adopting a value of the radius of curvature 0.3 mm.

【0041】さらに、上側平板部101に略平行で反対
方向に設けられた庇状平板部104は、屋根瓦に太陽電
池モジュールを取付けた場合の瓦との隙間を隠すととも
に、この隙間に充填材を挿入した場合の、充填材の保
持、並びに太陽光が直接充填材に当ることによる劣化防
止の役目を兼用している。また、下側平板部102の面
102aには突起102bが設けられている。この突起
は、太陽電池モジュール組立て作業後の固定封止材の流
出防止機能を果たす。なお、この突起の少なくともモジ
ュール本体挿入側には、モジュール本体のフレームへの
挿入を容易にするために、曲率半径0.2〜5mmの丸
みを形成することが好ましい。
Further, the eave-shaped flat plate portion 104 provided substantially parallel to and in the opposite direction to the upper flat plate portion 101 conceals a gap between the roof tile and the solar cell module when the solar cell module is mounted, and fills the gap with the filler. In addition, when the filler is inserted, the filler also serves to hold the filler and to prevent deterioration due to direct contact of sunlight with the filler. A projection 102b is provided on a surface 102a of the lower flat plate portion 102. The projection serves to prevent the fixed sealing material from flowing out after the solar cell module assembling operation. In addition, it is preferable to form a roundness having a radius of curvature of 0.2 to 5 mm on at least the module body insertion side of the projection in order to facilitate insertion of the module body into the frame.

【0042】図5に太陽電池モジュール11とフレーム
100を分離した斜視図、図6に太陽電池モジュール1
1にフレーム100を取付けた断面図を示す。
FIG. 5 is a perspective view in which the solar cell module 11 and the frame 100 are separated, and FIG.
1 shows a sectional view in which the frame 100 is attached.

【0043】図5、6において、圧接固定型ボルト10
6を装着したフレーム100は、太陽電池モジュール1
1の四辺に設けられ、固定封止材108をコ字状の開口
部107に充填した後、挿入される。この際、フレーム
100の上側平板部101の面101aと太陽電池モジ
ュール11の表面保護部材2の面2aとは当接、若しく
は僅かな厚さの固定封止材108を介して組み立てら
れ、前述した表面保護部材2の面2a上にかかる雨水が
フレーム100の先端部101cに残らないようにして
ある。
Referring to FIGS.
6 is mounted on the solar cell module 1
1 are provided on the four sides, and are filled with the fixed sealing material 108 in the U-shaped opening 107 and then inserted. At this time, the surface 101a of the upper flat plate portion 101 of the frame 100 abuts on the surface 2a of the surface protection member 2 of the solar cell module 11, or is assembled via a fixed sealing material 108 having a small thickness, as described above. The rainwater on the surface 2a of the surface protection member 2 is prevented from remaining on the front end portion 101c of the frame 100.

【0044】なお、図5において、フレーム100は、
4分割したものを示したが、2分割とすることもでき
る。この場合、2分割された各フレームは、側板部のみ
残して各辺が分割されるように切れ目を入れておき、こ
の側板部を直角に折り曲げたものとし、前記折り曲げた
2個のフレームを太陽電池モジュールの対角線上に対向
させて取り付ける構成とする。
In FIG. 5, the frame 100 is
Although four divisions are shown, two divisions may be used. In this case, each of the two divided frames is cut so that each side is divided while leaving only the side plate portion, and the side plate portion is bent at a right angle. The battery module is mounted so as to face the diagonal line of the battery module.

【0045】図7に太陽電池モジュールの固定部材とし
ての差し込みナットの斜視図を示す。図7において、差
し込みナット203の開口部203pには、薄板上の中
央部分に三角形の二辺が対向するように圧接固定型ボル
ト106の螺旋部分と嵌まり合う締結部203aが設け
られ、三角形の二辺の両側には平行したスリット203
bが設けられてなる舌状突起部203cが引き起こされ
た構成を有しており、材料としてはリン青銅やステンレ
ス鋼などのバネ材が用いられる。圧接固定型ボルト10
6への取付けに際して、図7の状態では下側から差し込
まれる。差し込みナット203は、通常のナットのよう
に回転させることなく、差し込むだけで締結機能を有す
るので、締結作業時間の短縮が図れる。固定部材として
は、前記差し込みナットに代えて、通常のねじ込みナッ
ト方式を用いることもできる。
FIG. 7 is a perspective view of an insertion nut as a fixing member of the solar cell module. In FIG. 7, an opening 203p of the insertion nut 203 is provided with a fastening portion 203a that fits with the helical portion of the press-fixed bolt 106 such that two sides of the triangle face the central portion on the thin plate. Parallel slits 203 on both sides of the two sides
This has a configuration in which a tongue-shaped projection 203c provided with b is caused, and a spring material such as phosphor bronze or stainless steel is used as a material. Pressure fixing bolt 10
6 is inserted from below in the state of FIG. The insertion nut 203 has a fastening function only by being inserted without being rotated like a normal nut, so that the fastening operation time can be reduced. As the fixing member, an ordinary screwed nut type can be used instead of the insertion nut.

【0046】次に、図8に、差込締結部材の異なる実施
例に係る差込みピンの側面図を示す。図8において、差
込みピン210は、その先端部分が矢印状に形成された
戻り止め部211を有する。また、先端部分から適当な
長さ寸法のすり割り部212を設けた構造としている。
本差し込みピン210は、図3、4の圧接固定型ボルト
106の代わりに用いることができ、フレーム100と
の接合は、穴105に差し込んで接着固定されるか、若
しくは圧接固定型ボルト106の食い込み部106bと
同じ構造を採用して固定してもよい。
Next, FIG. 8 shows a side view of an insertion pin according to a different embodiment of the insertion fastening member. In FIG. 8, the insertion pin 210 has a detent part 211 whose tip portion is formed in an arrow shape. Further, a slot 212 having an appropriate length dimension is provided from the tip portion.
The insertion pin 210 can be used in place of the press-fit fixing bolt 106 shown in FIGS. 3 and 4, and the connection with the frame 100 can be made by inserting the hole 105 into an adhesive and fixing it or by inserting the press-fit fixing bolt 106 The same structure as the part 106b may be adopted and fixed.

【0047】図9は、屋根瓦と太陽電池モジュールとを
一体化した瓦一体型太陽電池モジュールを屋根の野地板
上に設置したときの部分断面図を示す。図9(a)は、
瓦一体型太陽電池モジュール300を複数個連結した部
分断面図、図9(b)は、図9(a)におけるP部拡大
図を示す。
FIG. 9 is a partial cross-sectional view when a roof-integrated solar cell module in which a roof tile and a solar cell module are integrated is installed on a roof base plate. FIG. 9 (a)
FIG. 9B is a partial cross-sectional view in which a plurality of roof tile-integrated solar cell modules 300 are connected, and FIG.

【0048】図9において、瓦一体型太陽電池モジュー
ル300を野地板301に施工した場合、太陽電池モジ
ュール11の表面保護部材2の傾斜勾配は、野地板30
1の傾斜勾配と略等しいか、階段状に重ね施工をしてい
るために若干小さくなる(図9は、誇張した図としてい
るので、傾斜勾配は、実際とはかなり異なる角度で図示
されている)。一方、前述のように、屋根流れ方向の下
側に位置するフレーム100の面101bと表面保護部
材2の傾斜勾配は、野地板301の最小勾配より小さく
してあるため、表面保護部材2の表面に降りそそいた雨
水は、先端部101cに滞留することなく、軒先側に流
れ落ち、塵埃などが堆積することもない。
In FIG. 9, when the roof tile-integrated solar cell module 300 is installed on the base plate 301, the inclination of the surface protection member 2 of the solar cell module 11 is
1 or slightly smaller due to the stair-like overlapping construction (FIG. 9 is an exaggerated drawing, and the inclination is illustrated at a considerably different angle from the actual one). ). On the other hand, as described above, the inclination gradient between the surface 101b of the frame 100 and the surface protection member 2 located on the lower side in the roof flow direction is smaller than the minimum gradient of the base plate 301. The rainwater that has flowed down does not stay at the tip portion 101c, flows down to the eaves side, and does not accumulate dust and the like.

【0049】なお、前記軒先側に流れ落ちる排水作用を
向上するためには、図9(b)のA部に示すように、フ
レーム100の庇状平板部104および屋根瓦本体20
0の段差部に1:3の傾斜勾配を設けることが望まし
い。また、フレーム100には、屋根瓦本体やモジュー
ル本体と同色の塗装やアルマイト処理を施すことによ
り、美観の向上および耐久性の向上を図ることができ
る。この場合、庇状平板部104の平面部には丸みをつ
け、例えば曲率半径10〜100mmの曲面とすること
により、塗膜の傷防止と美観の向上を図ることができ
る。さらに、フレーム100のモジュール露出表面に
は、縞状の筋目を付けることにより、防眩効果をもたせ
ることができる。
In order to improve the drainage action flowing down to the eaves side, as shown in FIG.
It is desirable to provide a slope of 1: 3 at the step of 0. In addition, by applying the same color or alumite treatment to the roof tile main body and the module main body to the frame 100, it is possible to improve the aesthetic appearance and the durability. In this case, the flat portion of the eaves-shaped flat plate portion 104 is rounded, for example, to have a curved surface with a radius of curvature of 10 to 100 mm, thereby preventing the coating film from being damaged and improving the appearance. Furthermore, by providing stripes on the exposed surface of the module of the frame 100, an antiglare effect can be provided.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上のとおり、この発明によれば、透光
性表面保護部材と裏面保護部材との間に太陽電池を接着
性樹脂封止材により封止してなる太陽電池モジュール
を、屋根瓦本体の上面に設けた凹部の中に収納して固定
してなる瓦一体型太陽電池モジュールにおいて、前記太
陽電池モジュールはその周縁部に、上側平板部と下側平
板部と側板部とで形成された略コ字状断面を有し、前記
コ字状断面の開口部を前記モジュールの周囲に嵌めて前
記モジュールを固定保持するフレームを備え、さらに、
前記屋根瓦本体の凹部は複数個の貫通穴を備えてなり、
前記フレームの下側平板部と屋根瓦本体とを、前記下側
平板部に固定してなる前記貫通穴への差込締結部材と、
この差込締結部材を前記凹部裏面側から屋根瓦本体に固
定するための固定部材とにより締結することにより、前
記太陽電池モジュールと屋根瓦本体とを一体化してなる
ものとしたので、容易かつ確実に太陽電池モジュールと
屋根瓦とが一体化でき、屋外耐候寿命が長く、特に太陽
電池モジュールへの水侵入が防止でき、さらに、厚さ寸
法が小さく軽量であって美観に優れた瓦一体型太陽電池
モジュールを提供することができる。
As described above, according to the present invention, a solar cell module in which a solar cell is sealed between a translucent surface protection member and a back surface protection member with an adhesive resin sealing material is provided on a roof. In a tile-integrated solar cell module that is housed and fixed in a recess provided on the upper surface of a tile body, the solar cell module is formed by an upper flat plate portion, a lower flat plate portion, and a side plate portion on a peripheral edge thereof. Having a substantially U-shaped cross section, a frame for fixing and holding the module by fitting an opening of the U-shaped cross section around the module,
The concave portion of the roof tile body has a plurality of through holes,
A lower plate portion of the frame and a roof tile body, a fastening member inserted into the through hole fixed to the lower plate portion,
By fastening the insertion fastening member with a fixing member for fixing the roof tile body to the roof tile main body from the back side of the concave portion, the solar cell module and the roof tile main body are integrated, so that it is easy and reliable. The solar cell module and the roof tile can be integrated into one, the outdoor weathering life is long, water intrusion into the solar cell module can be prevented in particular, and the thickness is small and light, and the tile-integrated solar cell is excellent in appearance. A battery module can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例に関わる瓦一体型太陽電池モジ
ュールの模式的構成の側断面図
FIG. 1 is a side sectional view of a schematic configuration of a tile-integrated solar cell module according to an embodiment of the present invention.

【図2】太陽電池モジュールと屋根瓦本体を組み立てる
状態を示す斜視図
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a solar cell module and a roof tile main body are assembled.

【図3】本発明に係るフレームの側断面図FIG. 3 is a side sectional view of a frame according to the present invention.

【図4】本発明に係るフレームと圧接固定型ボルトとを
組み立てる状態を示す説明図
FIG. 4 is an explanatory view showing a state of assembling the frame and the press-contact fixing type bolt according to the present invention.

【図5】本発明に係る太陽電池モジュールからフレーム
を分離した状態の斜視図
FIG. 5 is a perspective view showing a state where a frame is separated from a solar cell module according to the present invention.

【図6】本発明に係るフレームを取付けた状態の太陽電
池モジュールの側断面図
FIG. 6 is a side sectional view of a solar cell module with a frame according to the present invention mounted.

【図7】本発明に係る差し込みナットの斜視図FIG. 7 is a perspective view of an insertion nut according to the present invention.

【図8】本発明に係る差込みピンの側面図FIG. 8 is a side view of the insertion pin according to the present invention.

【図9】本発明に係る瓦一体型太陽電池モジュールを野
地板上に設置した部分断面図
FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a roof tile-integrated solar cell module according to the present invention installed on a field board.

【図10】従来の瓦一体型太陽電池モジュールの模式的
構成の側断面図
FIG. 10 is a side sectional view of a schematic configuration of a conventional tile-integrated solar cell module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:太陽電池、2:表面保護部材、3:裏面保護部材、
11:太陽電池モジュール、100:フレーム、10
1:上側平板部、102:下側平板部、103:側部、
104:庇状平板部、106:圧接固定型ボルト、10
6b:食込み部、108:固定封止材、200:屋根瓦
本体、201:貫通穴、202:凹部、203:差し込
みナット、203c:舌状突起部、203p:開口部、
205:隙間充填材、210:差込みピン、211:戻
り止め部、212:すり割り部。
1: solar cell 2: surface protection member 3: back surface protection member
11: solar cell module, 100: frame, 10
1: upper flat plate portion, 102: lower flat plate portion, 103: side portion,
104: eave-shaped flat plate part, 106: fixed pressure fixing bolt, 10
6b: biting portion, 108: fixed sealing material, 200: roof tile body, 201: through hole, 202: concave portion, 203: insertion nut, 203c: tongue-shaped projection, 203p: opening,
205: gap filling material, 210: insertion pin, 211: detent portion, 212: slot.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 綿貫 勇次郎 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 清水 康次 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 渡邉 拓文 茨城県猿島郡境町染谷106 旭化成株式会 社内 (72)発明者 五十嵐 俊夫 茨城県猿島郡境町染谷106 旭化成株式会 社内 (72)発明者 溝田 智敏 茨城県猿島郡境町染谷106 旭化成株式会 社内 (72)発明者 浜島 雅人 茨城県猿島郡境町染谷106 旭化成株式会 社内 Fターム(参考) 2E108 KK04 LL01 MM01 NN07 5F051 BA03 JA09  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yujiro Watanuki 1-1, Tanabe-Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Electric Co., Ltd. (72) Inventor Koji Shimizu 1, Tanabe-Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 1 Fuji Electric Co., Ltd. (72) Inventor Takufumi Watanabe 106 Someya, Sakaimachi, Sarushima-gun, Ibaraki Prefecture Asahi Kasei Corporation (72) Inventor Toshio Igarashi 106 Someya, Sakaimachi, Sarushima-gun, Ibaraki Asahi Kasei Corporation (72) Inventor Tomotoshi Mizota 106, Someya, Sakai-machi, Sarushima-gun, Ibaraki Pref. In-house (72) Inventor Masato Hamajima 106, Someya, Sakai-machi, Sarushima-gun, Ibaraki Pref. Asahi Kasei Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透光性表面保護部材と裏面保護部材との
間に太陽電池を接着性樹脂封止材により封止してなる太
陽電池モジュールを、屋根瓦本体の上面に設けた凹部の
中に収納して固定してなる瓦一体型太陽電池モジュール
において、 前記太陽電池モジュールはその周縁部に、上側平板部と
下側平板部と側板部とで形成された略コ字状断面を有
し、前記コ字状断面の開口部を前記モジュールの周囲に
嵌めて前記モジュールを固定保持するフレームを備え、
さらに、前記屋根瓦本体の凹部は複数個の貫通穴を備え
てなり、 前記フレームの下側平板部と屋根瓦本体とを、前記下側
平板部に固定してなる前記貫通穴への差込締結部材と、
この差込締結部材を前記凹部裏面側から屋根瓦本体に固
定するための固定部材とにより締結することにより、 前記太陽電池モジュールと屋根瓦本体とを一体化してな
ることを特徴とする瓦一体型太陽電池モジュール。
1. A solar cell module in which a solar cell is sealed between a translucent surface protection member and a back surface protection member with an adhesive resin sealing material is provided in a recess provided on an upper surface of a roof tile body. In the tile-integrated solar cell module housed and fixed in the solar cell module, the solar cell module has a substantially U-shaped cross section formed by an upper flat plate portion, a lower flat plate portion, and a side plate portion at a peripheral portion thereof. A frame for fixing the module by fitting the opening having the U-shaped cross section around the module,
Further, the concave portion of the roof tile body includes a plurality of through holes, and the lower flat plate portion and the roof tile body are fixed to the lower flat plate portion by inserting the lower flat plate portion into the through hole. A fastening member;
The solar cell module and the roof tile body are integrated with each other by fastening the insertion fastening member with a fixing member for fixing the roof tile body to the roof tile body from the back side of the concave portion. Solar cell module.
【請求項2】 請求項1に記載の瓦一体型太陽電池モジ
ュールにおいて、前記フレームの下側平板部の長さ寸法
(L2)は、上側平板部の長さ寸法(L1)に差込締結
部材の側面最大幅寸法を加えた寸法より大とすることを
特徴とする瓦一体型太陽電池モジュール。
2. The roof-integrated solar cell module according to claim 1, wherein a length dimension (L2) of the lower flat plate portion of the frame is equal to a length dimension (L1) of the upper flat plate portion. A tile-integrated solar cell module characterized in that the dimension is larger than the sum of the maximum widths of the side surfaces of the tiles.
【請求項3】 請求項1または2に記載の瓦一体型太陽
電池モジュールにおいて、前記フレームの上側平板部
は、前記側板部を挟んで前記上側平板部と反対側に延長
して庇状平板部を備えることを特徴とする瓦一体型太陽
電池モジュール。
3. The roof tile-integrated solar cell module according to claim 1, wherein the upper flat plate portion of the frame extends to a side opposite to the upper flat plate portion with the side plate portion interposed therebetween. A roof tile-integrated solar cell module comprising:
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の瓦
一体型太陽電池モジュールにおいて、前記差込締結部材
は、その頭部に食い込み部を有し、この食い込み部を前
記フレームの下側平板部に圧接して食い込ませることに
より固定してなる圧接固定型ボルトとすることを特徴と
する瓦一体型太陽電池モジュール。
4. The tile-integrated solar cell module according to claim 1, wherein the plug-in fastening member has a biting portion at a head thereof, and the biting portion is located below the frame. A roof-integrated solar cell module, characterized in that it is a pressure-fixed bolt that is fixed by being pressed into and biting into a flat plate portion.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の瓦
一体型太陽電池モジュールにおいて、前記差込締結部材
は、その先端部に矢印状の側断面を有する戻り止め部を
有し、かつ中央部にすり割り部を設けてなる差込みピン
とすることを特徴とする瓦一体型太陽電池モジュール。
5. The roof tile-integrated solar cell module according to claim 1, wherein the plug-in fastening member has a detent portion having an arrow-shaped side cross section at a tip end thereof, and A tile-integrated solar cell module, characterized in that it is an insertion pin having a slit at the center.
【請求項6】 請求項1ないし4のいずれかに記載の瓦
一体型太陽電池モジュールにおいて、前記固定部材は、
その中央部に開口部を有し、かつこの開口部の対向する
2箇所に舌状突起部を設け、前記差込締結部材が前記開
口部に差し込まれた際に、前記舌状突起部がそのバネ力
により前記差込締結部材を固定する機能を有してなる差
し込みナットとすることを特徴とする瓦一体型太陽電池
モジュール。
6. The tile-integrated solar cell module according to claim 1, wherein the fixing member comprises:
It has an opening at the center thereof, and tongue-like projections are provided at two places opposite to the opening, and when the insertion fastening member is inserted into the opening, the tongue-like projection is A roof-integrated solar cell module, wherein the insertion nut has a function of fixing the insertion fastening member by a spring force.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかに記載の瓦
一体型太陽電池モジュールにおいて、前記屋根瓦本体の
貫通穴には、シリコン系,エポキシ系,アクリル系など
の有機系充填材、若しくはセメント材などの無機系充填
材の内のいずれかを充填してなることを特徴とする瓦一
体型太陽電池モジュール。
7. The roof tile-integrated solar cell module according to claim 1, wherein the through hole of the roof tile body includes an organic filler such as a silicon-based, epoxy-based, or acrylic-based filler. A tile-integrated solar cell module characterized by being filled with any one of inorganic fillers such as a cement material.
【請求項8】 請求項1ないし7のいずれかに記載の瓦
一体型太陽電池モジュールにおいて、前記フレームの上
側平板部は、前記太陽電池モジュールの中心側に向かっ
て漸次肉薄とする直線状傾斜面を有してその断面形状を
略直角三角形とし、さらに、前記傾斜面の傾斜勾配が1
/3以下となるように、前記上側平板部の厚さ寸法(t
1)と長さ寸法(L1)の比を定めてなることを特徴と
する瓦一体型太陽電池モジュール。
8. The roof tile-integrated solar cell module according to claim 1, wherein the upper flat plate portion of the frame is gradually thinned toward the center of the solar cell module. And the cross-sectional shape thereof is a substantially right triangle, and the slope of the slope is 1
/ 3 or less so that the thickness of the upper flat plate portion (t
A tile-integrated solar cell module, wherein the ratio of 1) to the length dimension (L1) is determined.
【請求項9】 請求項8に記載の瓦一体型太陽電池モジ
ュールにおいて、前記直線状傾斜面に代えて、円弧状傾
斜面としてなることを特徴とする瓦一体型太陽電池モジ
ュール。
9. The tile-integrated solar cell module according to claim 8, wherein the linearly inclined surface is replaced by an arc-shaped inclined surface.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014060271A (en) * 2012-09-18 2014-04-03 Taiyo Kogyo Corp Photovoltaic power generator and method for assembling the same
JP2014116506A (en) * 2012-12-11 2014-06-26 Mitsubishi Electric Corp Holding frame and solar cell module

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH035557A (en) * 1989-05-31 1991-01-11 Sekisui Chem Co Ltd Eaves rain-water gutter supporting device
JPH0616557U (en) * 1992-07-23 1994-03-04 ミサワホーム株式会社 Roof panel with solar cells
JPH0972056A (en) * 1995-09-04 1997-03-18 Nishikawa Rubber Co Ltd Glass supporting member of heat collecting device
JPH09112526A (en) * 1995-10-18 1997-05-02 Hino Motors Ltd Spring nut
JPH10140770A (en) * 1996-11-08 1998-05-26 Misawa Homes Co Ltd Solar cell roof structure and solar cell panel
JPH10339008A (en) * 1997-06-06 1998-12-22 Shiroki Corp Clip, solar battery module and solar battery module mounting structure
JP2000205227A (en) * 1999-01-20 2000-07-25 Iwata Bolt Kk Secured bolt and its securing method
JP2001032454A (en) * 1999-07-21 2001-02-06 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Solar battery module roof tile
JP2001090264A (en) * 1999-09-21 2001-04-03 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Roof tile for solar cell module

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH035557A (en) * 1989-05-31 1991-01-11 Sekisui Chem Co Ltd Eaves rain-water gutter supporting device
JPH0616557U (en) * 1992-07-23 1994-03-04 ミサワホーム株式会社 Roof panel with solar cells
JPH0972056A (en) * 1995-09-04 1997-03-18 Nishikawa Rubber Co Ltd Glass supporting member of heat collecting device
JPH09112526A (en) * 1995-10-18 1997-05-02 Hino Motors Ltd Spring nut
JPH10140770A (en) * 1996-11-08 1998-05-26 Misawa Homes Co Ltd Solar cell roof structure and solar cell panel
JPH10339008A (en) * 1997-06-06 1998-12-22 Shiroki Corp Clip, solar battery module and solar battery module mounting structure
JP2000205227A (en) * 1999-01-20 2000-07-25 Iwata Bolt Kk Secured bolt and its securing method
JP2001032454A (en) * 1999-07-21 2001-02-06 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Solar battery module roof tile
JP2001090264A (en) * 1999-09-21 2001-04-03 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Roof tile for solar cell module

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014060271A (en) * 2012-09-18 2014-04-03 Taiyo Kogyo Corp Photovoltaic power generator and method for assembling the same
JP2014116506A (en) * 2012-12-11 2014-06-26 Mitsubishi Electric Corp Holding frame and solar cell module

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