JP2002371678A

JP2002371678A - 太陽電池付き瓦屋根

Info

Publication number: JP2002371678A
Application number: JP2001181849A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Masuda; 利弘増田
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2002-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】瓦材と太陽電池パネルとを組み合わせても外観
が良好となる太陽電池付き瓦屋根を提供すること。【解決手段】太陽電池パネル４８のパネル本体４８１を
支持する支持レール部材をレール４８３に固定すること
で、パネル本体４８１の上面の高さと隣り合う瓦材４３
の上面の高さとを略一致させ、太陽電池パネル４８と瓦
材４３との境界部分には補助カバー５２及び外側カバー
４７を設けた。これにより瓦材４３と太陽電池パネル４
８の構造的な連続性がとれ外観が良好となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数個の太陽電池
パネルを配列した太陽電池付き瓦屋根に関する。

【０００２】

【背景技術】近年、住宅等の屋根等に、太陽エネルギー
の有効利用を図るため、太陽電池パネルが設けられてい
る。この太陽電池パネルは主に平面矩形形状をしてお
り、太陽電池パネルの屋根上への設置方法としては、屋
根面上に太陽電池パネルを配列成形したものを保持材に
よって支持するものや、屋根下地面に屋根材として太陽
電池パネルを隙間なく組み込んで配列するもの（特開平
１１−６２１４４号参照）がある。一方、一般住宅にお
いて、日本式の瓦屋根が依然好まれており、瓦屋根にお
いても太陽電池パネルを設置したいという要望がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、瓦屋根に太陽
電池パネルを組み込む場合、瓦は厚みがあるため、瓦屋
根部分は比較的高さが高くなるのに対し、太陽電池パネ
ルは厚みがないため、この部分の屋根面に対する高さは
低くなる。そのため、屋根面の構造的な連続性がとれ
ず、外観不良となってしまう。また、屋根面が不連続で
あるため、高さの低い太陽電池パネルに雨水が溜まって
しまい排水が困難となる。

【０００４】本発明の目的は、瓦材と太陽電池パネルと
を組み合わせても外観が良好となる太陽電池付き瓦屋根
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明は前記
目的を達成するため次の構成を採用するものである。請
求項１記載の発明は、添付した図面を参照して説明する
と、屋根４０の一部に太陽電池パネル４８を屋根面４０
Ａに沿って配置した太陽電池エネルギー発生装置４２を
有し、かつ他の部分が瓦材４３で覆われた太陽電池付き
瓦屋根４０であって、屋根面４０Ａに対する瓦材４３の
上面の高さと隣り合う太陽電池パネル４８の上面の高さ
とが略一致することを特徴とする。

【０００６】この構成の発明では、瓦材４３の上面の高
さとこの瓦材４３に隣り合う太陽電池パネル４８の上面
の高さとが略一致するので、屋根面４０Ａの連続性がと
れる。そのため太陽電池パネル４８又は瓦材４３が目立
つことがなく、外観が良好となる。また、太陽電池パネ
ル４８と瓦材４３の高さが略等しいので、太陽電池パネ
ル４８の上に雨水が溜まってしまうことがなく、屋根４
０上の排水も容易となる。なお、ここでいう略一致とは
厳密な意味での一致ではなく、多少のズレは許容され
る。太陽電池パネル４８又は瓦材４３が目立つことがな
く、外観が良好であり、かつ、太陽電池パネル４８と瓦
材４３との間に雨水が溜まらない程度の段差は許容され
る。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の太
陽電池付き瓦屋根４０において、屋根面４０Ａに沿って
屋根下地材４４を備え、この屋根下地材４４の上面と太
陽電池パネル４８の下面との間には、通気用隙間４５が
形成されていることを特徴とする。

【０００８】この構成の発明では、通気用隙間４５を流
通する空気によって太陽電池を冷却できるので、温度上
昇による太陽電池のエネルギー変換効率の低下を防止で
きる。しかも通気用隙間４５により太陽電池パネル４８
の高さを調節することができる。例えば、厚みのある波
状の瓦４３を用いる場合、通気用隙間４５の高さを高く
することで、太陽電池パネル４８の上面の高さと瓦材４
３の上面の高さを略一致させることができる。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の太陽電池付き瓦屋根４０において、太陽電池エネル
ギー発生装置４２と瓦材４３との境界部分の下部に防水
シールが設けられ、上部に外側カバー４７が設けられて
いることを特徴とする。

【００１０】この構成の発明では、境界部分に防水シー
ル及び外側カバー４７が二重に設けられているため、防
水性が向上する。また、外側カバー４７により、境界部
分の上方が覆われるため瓦材４３と太陽電池パネル４８
の一体感が生じ、外観が良好となる。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項３記載の太
陽電池付き瓦屋根４０において、防水シールは補助カバ
ー５２を有し、補助カバー５２は瓦材４３の下面に設け
られることを特徴とする。

【００１２】この構成の発明では、補助カバー５２によ
り、防水性が確保できる。また、補助カバー５２は瓦材
４３の下面に設けられるため、樋としての役割を果た
し、瓦材４３と太陽電池パネル４８の境界部分から浸入
した雨水等を補助カバー５２を通じて軒等へ排水するこ
とができる。

【００１３】請求項５記載の発明は、請求項３又は４記
載の太陽電池付き瓦屋根４０において、外側カバー４７
は、瓦材４３を覆う部分に垂直部５３１Bを有し、その
垂直部５３１Bの下縁は瓦材４３の表面形状に対応して
成形されていることを特徴とする。

【００１４】この構成の発明では、外側カバー４７は、
瓦材４３の端縁に垂直部５３１Bで十分に係止されるこ
とになるため、大きな風が吹いても外側カバー４７がと
ばされることがない。垂直部５３１Bの下縁は瓦材４３
の表面形状に対応しているため、瓦材４３と外側カバー
４７の隙間に雨水が入ってしまう虞がない。

【００１５】請求項６記載の発明は、請求項３から５の
何れか記載の太陽電池付き瓦屋根４０において、外側カ
バー４７は単位長さのピース５３を複数個連結して構成
されていることを特徴とする。

【００１６】この構成の発明では、全てのピース５３を
同じ長さで成形すればよいのでコストがかからない。

【００１７】請求項７記載の発明は、請求項６記載の太
陽電池付き瓦屋根４０において、ピース５３は瓦材４３
のピッチに対応していることを特徴とする。

【００１８】この構成の発明では、ピース５３は瓦材４
３のピッチに対応しているため、各瓦材４３に対してピ
ース５３を配置することになり施工作業が容易となる。
また、ピース５３と瓦材４３との端部同士を揃えること
ができるので屋根４０の外観も良好となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
から図５に基づいて説明する。図１には、本実施の形態
の太陽電池付き瓦屋根を有する建物１が示されている。
この建物１は工場で予め製造した複数の建物ユニット３
１を基礎２０上に積層配列して構築した建物本体３０を
有し、この建物本体３０の上に切妻屋根４０を構築した
構成である。なお図示しないが建物ユニット３１は柱及
び梁を組み込んだ略直方体形状の骨組みに、床材、壁材
等の造作材を組み付けたものである。

【００２０】切妻屋根４０は切妻パネル４１と、この切
妻パネル４１の上面に設けられる傾斜した屋根下地材４
４と、この屋根下地材４４の上面中央部に配置される太
陽電池エネルギー発生装置４２と、この太陽電池エネル
ギー発生装置４２のまわりを囲うように配置される複数
の瓦材４３とを備える。太陽電池エネルギー発生装置４
２は太陽光を電力に変換して利用するものであり、平面
矩形形状の複数の太陽電池パネル４８を有する。

【００２１】図２に示すように、各太陽電池パネル４８
はパネル本体４８１とパネル本体４８１の周囲に設けら
れた枠４８２とを有する。このパネル本体４８１は、図
示しないが光を電気エネルギーに変換するための太陽電
池を有する。この太陽電池はガラス等の透光性を有する
支持基板上に太陽電池からなる複数のソーラーセルを並
べて樹脂等で封入したものであり、支持基板を透過した
光を電気エネルギーに変換するようになっている。な
お、ソーラーセルは多結晶シリコン太陽電池や単結晶シ
リコン太陽電池であってもよく、或いは小型の絶縁基板
上に形成されたアモルファスシリコン太陽電池等であっ
ても良い。また、太陽電池はこの構造に限定されず、既
存のものを適宜採用すればよく、例えば、一対のガラス
基板の間にソーラーセルを封入したものを用いても良
い。

【００２２】瓦材４３（軒側）の上面には傾斜方向に隣
り合う瓦材４３(棟側）の下面が重ね合わさるように配
置されている。また、瓦材４３と太陽電池パネル４８の
境界部分には外側カバー４７及び補助カバー５２が設け
られている。この外側カバー４７は瓦材４３と同様にそ
の上面（軒側）に傾斜方向に隣り合う外側カバー４７
（棟側）の上面が重ね合わさるように設置されている。

【００２３】図３及び図４に図２の断面を示す。太陽電
池パネル４８の枠４８２は屋根下地材４４の傾斜方向に
沿って配置された支持レール部材５４に支持されてお
り、支持レール部材５４の下部にはレール４８３が設け
られている。太陽電池パネル４８の枠４８２はパネル本
体４８１よりも屋根下地材４４側に突出した形状を有し
ている。また、その下部に設けられた支持レール部材５
４は断面略コ字状の樋部５４３と、その下に設けられた
パイプ部５４１と、このパイプ部５４１から下方に延び
る脚部５４２とを有して構成され、脚部５４２がレール
４８３に固定されている。レール４８３は内部が中空の
角柱状のパイプである。通常、支持レール部材５４の脚
部５４２を屋根下地材４４に固定するが、太陽電池パネ
ル４８の支持レール部材５４の脚部５４２はレール４８
３に固定されており、レール４８３の高さ分、屋根下地
材４４からの高さが高くなっている。そのため、パネル
本体４８１の下面と屋根下地材４４の上面との間には通
気用隙間４５が形成される。

【００２４】瓦材４３は角材状の瓦支持材５１により支
持され、かつ、釘４９によって固定されている。断面略
コ字形の補助カバー５２は太陽電池パネル４８と瓦材４
３との境界部分に外側カバー４７に開口するように配置
されている。補助カバー５２は一方の側面が枠４８２、
支持レール部材５４及びレール４８３に当接するよう設
置されており、他方の側面は瓦支持材５１に当接してい
る。また、補助カバー５２の一方の側面の端部は外側カ
バー４７の下面に当接しており、他方の側面の端部は瓦
材４３の下面に当接している。屋根下地材４４の上には
防水シート（図示せず）が貼付されている。補助カバー
５２と枠４８２との間には図示しないコーキング材が設
けられている。本実施形態では、防水シールは補助カバ
ー５２、防水シート及びコーキング材から構成されてい
る。

【００２５】外側カバー４７は太陽電池パネル４８と瓦
材４３との境界部分の上部に配置され、瓦材４３の上部
及び太陽電池パネルの枠４８２の上部を覆うように設置
されている。この外側カバー４７は複数のピース５３か
ら構成される。これにより外側カバー４７と補助カバー
５２の二重構造になり、雨水が外側カバー４７から浸入
した場合、雨水は補助カバー５２を通って排出される。

【００２６】図５及び図６に屋根４０の傾斜方向の断面
図を示す。ピース５３は瓦材４３の一枚の斜面方向の長
さと一致している。また、屋根下地材４４に対する瓦材
４３の上面の高さとパネル本体４８１の上面の高さとは
略一致している。さらに、瓦材４３の三枚分の斜面方向
の長さと太陽電池パネル４８の斜面方向の長さとが略等
しくなっている。

【００２７】図７にピース５３を示す。ピース５３は、
瓦材被覆部５３１と、この瓦材被覆部５３１の一端に設
けられた境界被覆部５３２と、この境界被覆部５３２の
一端に設けられた枠被覆部５３３とから構成されてい
る。瓦材被覆部５３１は境界部分の瓦材４３の上面を覆
う平面矩形形状の本体５３１Aと、この本体５３１Aの斜
面方向の一端に一体成形された垂直部５３１Bとを有す
る。この垂直部５３１Bは、瓦材４３の表面形状に応じ
て瓦材４３の端部を覆うL字形に成形されている。境界
被覆部５３２は平面矩形形状の境界被覆部本体５３２A
を有し、この境界被覆部本体５３２Aは屋根下地材４４
の傾斜に沿った側面三角形の立上部５３２Bによって瓦
材被覆部５３１の本体５３１Aの一端に当接されてい
る。枠被覆部５３３は枠４８２の形状に合わせた平面矩
形形状である。なお、ピース５３は金属、プラスチック
等から形成され、防水性、防錆性を有する。ピース５３
の表面に防錆材や防水剤を塗布しても良い。

【００２８】従って、本実施形態によれば、レール４８
３の上に支持レール部材５４を固定したことにより、パ
ネル本体４８１の上面の高さと隣り合う瓦材４３の上面
の高さとを略一致させたため、瓦材４３と太陽電池パネ
ル４８の構造的な連続性がとれる。そのため太陽電池パ
ネル４８又は瓦材４３が目立ってしまうことがなく、屋
根４０の外観が良好となる。また、構造的な連続性がと
れるため、太陽電池パネル４８に雨水が溜まってしまう
ことがなく、屋根４０上の排水処理も良好となる。

【００２９】また、太陽電池パネル４８の支持レール部
材５４はレール４８３に固定されており、パネル本体４
８１の下面と屋根下地材４４の上面との間には通気用隙
間４５が形成されているため、通気用隙間４５を流通す
る空気により太陽電池を冷却でき、その温度上昇を抑制
でき、太陽電池エネルギー変換効率の低下を防止でき
る。さらに、支持レール部材５４は断面略コ字形の樋部
５４３を有しているため万が一、太陽電池パネル４８の
パネル本体４８１と枠４８２との隙間から雨水が入るこ
とがあっても、樋部５４３から排出することができ、屋
根下地材４４が濡れてしまうことがない。

【００３０】太陽電池パネル４８と瓦材４３の境界部分
の瓦材４３の上部及び太陽電池パネルの枠４８２の上部
にわたって外側カバー４７が設置されており、この外側
カバー４７にむかって開口するように、太陽電池パネル
４８と瓦材４３の境界部分に補助カバー５２が設けられ
ており、、外側カバー４７と補助カバー５２の二重構造
になる。雨水が外側カバー４７から浸入した場合、雨水
は補助カバー５２を通って排出され、防水機能が確保さ
れる。また、外側カバー４７が設けられることにより、
補助カバー５２が露出することがないため外観が良好と
なる。

【００３１】瓦材４３の三枚分の斜面方向の長さと太陽
電池パネル４８の斜面方向の長さとが略等しくなってい
るため、太陽電池パネル４８と瓦材４３を配列するのが
容易であり、現場作業が軽減される。また、外観も良好
となる。

【００３２】外側カバー４７は複数のピース５３から構
成されているため、外側カバーの長さ変更が容易であ
る。また、ピース５３を全て同じ寸法で形成すればよい
ため、コスト低下を図ることができる。また、このピー
ス５３は瓦材４３一枚の斜面方向の長さと一致している
ため、各瓦材４３にあわせてピース５３を配置すればよ
いので施工作業が容易になる。また、ピース５３の垂直
部５３１Bと瓦材４３の端部をそろえることができるの
で、切妻屋根４０の外観が良好となる。

【００３３】さらに、ピース５３は瓦材４３の斜面方向
の端部を覆うL字形の垂直部５３１Bを有するため、瓦材
４３の斜面方向の端部に垂直部５３１Bで十分に係止さ
れることになるため、大きな風がふいてもピース５３が
とばされることがない。この垂直部５３１Bは瓦材４３
の表面形状に応じて形成されているため、瓦材４３と垂
直部５３１Bとの隙間に雨水が入ってしまう虞がない。
ピース５３は屋根下地材４４の傾斜に沿った立上部５３
２Bを有するため、瓦材４３、太陽電池パネル４８及び
ピース５３とを一体化することができ、ピース５３或い
は外側カバー４７が目立ってしまうこともない。

【００３４】なお、本発明は前述の実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での
変形、改良等は本発明に含まれるものである。例えば、
前記実施形態では支持レール部材５４の下部にレール４
８３を設置することでパネル本体４８１の上面の高さを
調整していたが、本発明では支持レール部材の高さを高
くして高さ調節してもよい。

【００３５】また、前記実施形態では瓦材４３は矩形形
状のものを用いたが、波状の瓦材を用いても良い。この
場合、太陽電池はアモルファスシリコン電池を用いると
良い。さらに、前記実施形態では太陽電池パネル４８を
複数枚配列した太陽電池エネルギー発生装置４２を用い
たが、太陽電池パネル４８一枚の太陽電池エネルギー発
生装置４２を用いても良い。太陽電池エネルギー発生装
置４２を切妻屋根４０の中央に設置したが、設置場所は
任意である。また、太陽電池エネルギー発生装置４２の
設置場所は一箇所に限らず、複数箇所でも良い。

【００３６】

【発明の効果】このような請求項１記載の発明によれ
ば、瓦材の上面の高さと隣り合う太陽電池パネルの上面
の高さとが略一致するので、屋根面の連続性がとれる。
そのため太陽電池パネル又は瓦材が目立つことがなく、
外観が良好となる。また、太陽電池パネルと瓦材の高さ
が略等しいので、太陽電池パネルの上に雨水が溜まって
しまうことがなく、屋根上の排水も容易となる。

【００３７】請求項２記載の発明によれば、屋根下地材
の上面と太陽電池パネルの下面との間には、通気用隙間
が形成されているためこの通気用隙間を流通する空気に
よって太陽電池を冷却できるので、温度上昇による太陽
電池のエネルギー変換効率の低下を防止できる

【００３８】請求項３記載の発明によれば、境界部分に
防水シール及び外側カバーとが二重に設けられているた
め、防水性が向上する。また、外側カバーにより、境界
部分の上方が覆われるため、瓦材と太陽電池パネルの一
体感が生じ、外観が良好となる。

【００３９】請求項４記載の発明によれば、補助カバー
により、防水性が確保できる。また、補助カバーは瓦材
の下面に設けられるため、樋としての役割を果たし、瓦
材と太陽電池パネルの境界部分から浸入した雨水等を補
助カバーを通じて軒等へ排水することができる。

【００４０】請求項５記載の発明によれば、外側カバー
は、瓦材を覆う部分に垂直部を有するため、外側カバー
は、瓦材の端縁に垂直部で十分に係止されることにな
る。従って大きな風が吹いても外側カバーがとばされる
ことがない。垂直部の下縁は瓦材の表面形状に対応して
いるため、瓦材と外側カバーの隙間に雨水が入ってしま
う虞がない。

【００４１】請求項６記載の発明によれば、外側カバー
は単位長さのピースを複数個連結して構成されているた
め、全ての外側カバーを同じ長さで成形すればよいので
コストがかからない。

【００４２】請求項７記載の発明によれば、ピースは瓦
材のピッチに対応しているため、各瓦材に対してピース
を配置することになり施工作業が容易となる。また、ピ
ースと瓦材との端部同士を揃えることができるため屋根
の外観も良好となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態にかかる太陽電池付き瓦
屋根を有する建物を示す斜視図である。

【図２】前記太陽電池付き瓦屋根の要部を示す斜視図で
ある。

【図３】前記太陽電池付き瓦屋根の要部の断面図であ
る。

【図４】図３の一部の拡大断面図である。

【図５】図３とは異なる方向から見た前記太陽電池付き
瓦屋根の断面図である。

【図６】図５の一部の拡大断面図である。

【図７】本発明の一実施の形態にかかるピースを示す斜
視図である。

【符号の説明】

４０屋根４２太陽電池エネルギー発生装置４３瓦材４４屋根下地材４５通気用隙間４７外側カバー４８太陽電池パネル５２補助カバー５３ピース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】屋根の一部に太陽電池パネルを屋根面に
沿って配置した太陽電池エネルギー発生装置を有し、か
つ他の部分が瓦材で覆われた太陽電池付き瓦屋根であっ
て、前記屋根面に対する前記瓦材の上面の高さと隣り合う前
記太陽電池パネルの上面の高さとが略一致することを特
徴とする太陽電池付き瓦屋根。
【請求項２】請求項１記載の太陽電池付き瓦屋根にお
いて、前記屋根面に沿って配置された屋根下地材を備え、この
屋根下地材の上面と前記太陽電池パネルの下面との間に
は、通気用隙間が形成されていることを特徴とする太陽
電池付き瓦屋根。
【請求項３】請求項１又は２記載の太陽電池付き瓦屋
根において、前記太陽電池エネルギー発生装置と前記瓦材との境界部
分の下部に防水シールが設けられ、上部に外側カバーが
設けられていることを特徴とする太陽電池付き瓦屋根。
【請求項４】請求項３記載の太陽電池付き瓦屋根にお
いて、前記防水シールは補助カバーを有し、前記補助カバーは
前記瓦材の下面に設けられることを特徴とする太陽電池
付き瓦屋根。
【請求項５】請求項３又は４記載の太陽電池付き瓦屋
根において、前記外側カバーは、前記瓦材を覆う部分に垂直部を有
し、その垂直部の下縁は前記瓦材の表面形状に対応して
成形されていることを特徴とする太陽電池付き瓦屋根。
【請求項６】請求項３から５の何れか記載の太陽電池
付き瓦屋根において、前記外側カバーは単位長さのピースを複数個連結して構
成されていることを特徴とする太陽電池付き瓦屋根。
【請求項７】請求項６記載の太陽電池付き瓦屋根にお
いて、前記ピースは前記瓦材のピッチに対応していることを特
徴とする太陽電池付き瓦屋根。