JP2003049509A

JP2003049509A - 太陽電池付き屋根材

Info

Publication number: JP2003049509A
Application number: JP2001239481A
Authority: JP
Inventors: Takashi Umeoka; 尚梅岡
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-08-07
Filing date: 2001-08-07
Publication date: 2003-02-21
Anticipated expiration: 2021-08-07
Also published as: JP3654856B2

Abstract

(57)【要約】【課題】断熱性、吸音性に優れ、人が載っても太陽電
池が破損せず、しかも、屋根下地材が腐り難い太陽電池
付き屋根材を提供すること。【解決手段】表面材４の中央部分の表面に太陽電池５
を設置し、この表面材４の裏面にバックアップ材６を設
けた太陽電池付き屋根材３である。そして、このバック
アップ材６には、太陽電池５を設置してない両側縁部分
６２の裏面に、水上側から水下側に行くに従って高くな
っている脚７を設け、水上側縁部分の裏面に、この脚７
の間の空間に通じる通気用溝７５を設けている。

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−
３２４５０号公報には、瓦本体の上面に凹陥部を設け、
この凹陥部に太陽電池を設置し、接着剤で固定した太陽
電池付き屋根材が記載されている。この太陽電池付き屋
根材を屋根下地材の上に葺く場合には、図面に記載され
ているように、水下側縁部分を、下段の太陽電池付き屋
根材の水上側縁部分の上に載せ、水上側縁部分を屋根下
地材の上に載せて、屋根下地材に固定する。

【０００３】このように葺くと、水下側縁部分と水上側
縁部分との間に隙間が生ずる。通常、この屋根材を葺く
ときや修理するとき、あるいは、屋根の上にアンテナを
設置する等の工事を行う場合には、屋根材の上に人が載
って歩くが、この際、上記のように水下側の縁部と水上
側の縁部との間に隙間が生じていると、人の荷重によっ
て屋根材が撓み易い。このように、屋根材が撓むと、太
陽電池付き屋根材の場合には、太陽電池が破損するの
で、上記太陽電池付き屋根材に使用する瓦本体には、実
施例に記載されているように、セメント瓦、粘土瓦、金
属瓦等のような剛性の大きな材質を使用している。

【０００４】又、特開２０００−１１４５７８公報に
は、金属製表面材の中央部分の表面に太陽電池を設置
し、この金属製表面材の裏面に合成樹脂発泡体のバック
アップ材を設けた太陽電池付き屋根材について記載され
ている。

【０００５】一方、実用新案第３０２７９７９号公報に
は、金属（アルミニウム）製表面材の裏面に合成樹脂発
泡体のバックアップ材を設けた屋根材について記載され
ている。この実用新案第３０２７９７９号公報に記載さ
れているバックアップ材の形状は、水上側から水下側に
行くに従って次第に高い断面台形をしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開２０
００−３２４５０号公報に記載されている太陽電池付き
屋根材に使用している剛性の大きなセメント瓦、粘土
瓦、金属材等の瓦本体は、重く、葺き難いし、重い瓦本
体を備えた太陽電池付き屋根材を支えるために建物の強
度を大きくする必要があるために、建物が高価になると
いう問題がある。

【０００７】又、セメント瓦、粘土瓦、金属材等の瓦本
体は熱伝導度や音の伝導度が大きく、従って、この太陽
電池付き屋根材を屋根に葺いた建物では、下方の部屋が
夏季暑く、冬季寒くなるし、太陽電池付き屋根材の上面
に降る雨音が下方の部屋に伝わり、下方の部屋の居住性
が悪いという問題がある。又、セメント瓦や粘土瓦等の
瓦本体は脆く、人が上に載ると、割れ易いという問題も
ある。

【０００８】特開２０００−１１４５７８公報に記載さ
れている太陽電池付き屋根材は、金属製表面材の裏面に
バックアップ材を設けているので、金属製表面材を薄く
することにより軽くなるし、バックアップ材の合成樹脂
発泡体は、断熱性や吸音性に優れているので、下方の部
屋の居住性がよく、しかも、金属製表面材は割れ難く、
極めて好ましい屋根材であるが、葺くときや修理すると
きに、太陽電池付き屋根材の上に載ると、金属製表面材
が撓み易く、太陽電池が破損し易いという問題がある。

【０００９】一方、実用新案第３０２７９７９号公報に
記載されている屋根材に使用するバックアップ材は、水
上側から水下側に行くに従って次第に高い断面台形をし
ているので、水下側を下段の屋根材の上縁に載せ、水上
側を屋根下地材に載せて葺いても、バックアップ材の下
面が屋根下地材に密着し、水下側と水上側との間に隙間
がない。従って、屋根材の上に人が載っても、この人の
荷重を金属製表面材とバックアップ材を介して屋根下地
材が支持し、金属製表面材が撓まなく好ましい。

【００１０】そこで、特開２０００−１１４５７８公報
に記載されている太陽電池付き屋根材に使用されている
バックアップ材の形状を実用新案台３０２７９７９号公
報に記載されているような略断面台形にしたところバッ
クアップ材が屋根下地材に密着し、金属製表面材が撓ま
なく、その結果、太陽電池が破損しない良好な太陽電池
付き屋根材となることが判明した。

【００１１】しかし、このバックアップ材が屋根下地材
に密着していると、屋根下地材とバックアップ材との間
の通気性が悪くなり、下方にある部屋から上昇した湿気
が屋根下地材を湿らし、屋根下地材が腐り易いという問
題がある。そこで、この発明の目的は、断熱性、吸音性
に優れ、人が載っても太陽電池が破損せず、しかも、屋
根下地材が腐り難い太陽電池付き屋根材を提供すること
である。

【００１２】

【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、表面材の中央部分の表面に太陽電池が設置され、こ
の表面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には、太陽電
池を設置してない両側縁部分の表面材の裏面に、屋根下
地材に当接するとともに水上側から水下側に行くに従っ
て次第に高くなされた脚が設けられて、この両側縁部分
の脚の間に空間が形成され、水上側縁部分の表面材の裏
面に、この脚の間に形成されている空間に通じる通気用
溝が設けられているものである。

【００１３】請求項２記載の発明は、表面材の中央部分
の表面に、隙間を設けて複数の太陽電池が横方向に並ん
だ状態に設置され、この表面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
アップ材には、隣り合う太陽電池の間の表面材の裏面
に、屋根下地材に当接する脚が設けられているものであ
る。

【００１４】請求項３記載の発明は、表面材の中央部分
の表面に、隙間を設けて複数の太陽電池が横方向に並ん
だ状態に設置され、この表面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
アップ材には、太陽電池を設置してない両側縁部分の表
面材の裏面と隣り合う太陽電池の間の表面材の裏面に、
屋根下地材に当接するとともに水上側から水下側に行く
に従って次第に高くなされた脚が設けられて、この両側
縁部分の脚と中央部分の脚の間に空間が形成され、水上
側縁部分の表面材の裏面に、この脚の間に形成されてい
る空間に通じる通気用溝が設けられているものである。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれかに記載の発明に係り、前記バックアップ材が合成
樹脂発泡体の成形体であるものである。

【００１６】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が、このとき、屋根下地
材の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屋根下地材の一部分に葺き、
その他の部分には、従来の屋根材を葺くというように、
従来の屋根材と一緒に葺いてもよい。

【００１７】尚、この従来の屋根材と一緒に葺く場合に
は、この太陽電池付き屋根材の外側に現れる形状を従来
の屋根材と略同じ形状か、従来の屋根材の複数枚を結合
させた形状にすると葺き易いし、全端が略同じように見
えて美麗になる。又、従来の屋根材の一枚分の大きさの
中央部分に太陽電池を設置すると、葺いたときに美麗に
なり好ましい。従って、請求項２記載の発明のように、
２個の太陽電池を横方向に並んだ状態に設置した太陽電
池付き屋根材の場合には、一緒に葺く従来の屋根材を横
方向に２枚並んだ状態の大きさにし、１枚分の大きさの
中央部分に太陽電池を設置すると、葺いたときに美麗に
なり好ましい。

【００１８】本発明に使用する表面材は、鋼板等の金属
板を屋根材の表面の形状に成形した金属製が一般的であ
る。この表面材に使用される金属板材としては、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。

【００１９】本発明に使用する太陽電池は、特に限定が
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。この太陽電池の大
きさは適宜でよいが、できるだけ大きい方が、葺いた屋
根の面積当たりの発電量が多くなるので、金属製表面材
の中央部の許すかぎり大きな面積に設置することのでき
る大きさが好ましい。

【００２０】そして、本発明においては、表面材の表面
に太陽電池を設置するのであるが、この表面材に太陽電
池を設置する場合には、強風等で太陽電池を飛ばされな
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させてもよいし、固定金具で固定し
てもよい。又、この両者を併用してもよい。特に、固定
金具で固定する方法が耐久性に優れているので好まし
い。

【００２１】この太陽電池の設置方法は、表面材の上に
取り付けてもよいし、表面材の表面に太陽電池と略同じ
大きさの凹窪部を設け、この凹窪部の中に設置してもよ
い。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
の形状を係端子ボックスやリード線を収納する形状にす
るとよい。

【００２２】そして、この凹窪部に太陽電池を設置する
場合には、太陽電池の表面を凹窪部の周囲の表面材の表
面と略面一になるように設置すると、表面が平面とな
り、外観がよくなるので好ましい。この際、この太陽電
池の表面と凹窪み部の周囲の表面材とを正確に面一にし
なくともよい。例えば、５ｍｍ位の差があっても遠くか
ら見て目立たず、面一に見えるので、許される範囲であ
る。

【００２３】本発明に使用するバックアップ材は、表面
材の形状を整えると同時に、機械的強度を補強するもの
である。表面材が金属製の場合、表面材の厚みが薄い
と、金属製表面材の上に人が載ったり強風のときに撓み
易いという欠点があるが、この金属製表面材の裏面にバ
ックアップ材を設けると、撓み難くなる。

【００２４】このバックアップ材は、人が載ったり風圧
によって窪んで表面材が撓むことのない強度が必要であ
るし、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、建物の強度を大きくする必要がありコスト
アップの原因となるので、軽い方が好ましい。

【００２５】又、吸音性に優れていると、雨水が表面材
の上に落下する音が聞こえ難くなり下方にある部屋が静
かになるし、又、断熱性に優れていると、表面材が太陽
に照射されて暑くなったり、冬の夜間に冷やされたとき
に、この熱を遮断するので、下方の部屋の居住性がよく
なる。従って、バックアップ材としては、吸音性や断熱
性に優れているものが好ましい。このように強度が大き
く、軽く、しかも、吸音性や断熱性のよい材質として
は、請求項４記載の発明の合成樹脂発泡体がある。

【００２６】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もよい。

【００２７】又、軽く、且つ、遮音性や断熱性のよい形
状としては、本発明のように、バックアップ材の下面に
複数の脚を設け、この複数の脚の下端面が屋根下地材に
当接するような形状にすると、この複数の脚の間に隙間
が生じて、軽くなるし、遮音性や断熱性がよくなる。

【００２８】本発明においては、このバックアップ材は
表面材の裏面に設けられているが、この設ける手段とし
ては適宜でよい。表面材でバックアップ材を包むように
設けてもよいし、表面材の裏面にバックアップ材を接着
剤や粘着剤で接着して設けてもよい。又、両面粘着テー
プで粘着させたり、ビス等の固定具で固定して設けても
よい。

【００２９】又、バックアップ材と表面材との間に遮音
シートを設けると、遮音性が向上し、金属製表面材の上
に落下する雨音等の音が小さくなるので好ましい。かか
る遮音シートとしては、ポリエチレン発泡体のシートを
挙げることができる。

【００３０】本発明におけるバックアップ材の形状は、
請求項１記載の発明においては、太陽電池を設置してな
い両側縁部分の裏面に、水上側から水下側に行くに従っ
て次第に高くなされた脚が設けられているし、請求項２
記載の発明においては、隣り合う太陽電池の間の表面の
裏面に脚が設けられているし、請求項３記載の発明にお
いては、太陽電池の設置してない両側部分の裏面と２個
の太陽電池の間の中央部分の裏面に、水上側から水下側
に行くに従って次第に高くなされた脚が設けられてい
る。この理由は、人が太陽電池のない両側部分や中央部
分に載っても表面材を撓み難くするためである。

【００３１】即ち、太陽電池付き屋根材は、水下側縁部
を下段の水上側縁部の上に載せ、水上側縁部を屋根下地
材の上に載せて、太陽電池付き屋根材を葺くと、水上側
から水下側に行くに従って高くなされている脚の下面が
屋根下地材の上に密着する。従って、上方に太陽電池の
ない両側縁部分や中央部分に人が載ったときに、人の荷
重を表面材からバックアップ材の脚を介して屋根下地材
が支持し、金属製表面材が撓まなくなるのである。

【００３２】更に、上方に太陽電池のない両側縁部分や
中央部分以外の場所にも同じ形状の脚を設けてもよい。
このように脚を設けると、表面材が更に撓み難くなるの
で、好ましい。

【００３３】（作用）請求項１記載の発明では、表面材
の中央部分の表面に太陽電池が設置され、この表面材の
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には、太陽電池を設置し
てない両側縁部分の裏面に、水上側から水下側に行くに
従って次第に高くなされた脚が設けられているので、み
び下側の表面材の上端部に水下側の表面材の下端部を収
まりよく載せることができる。又、人が太陽電池のない
両側縁部分に載っても表面材が撓み難く、太陽電池が破
損しない。

【００３４】即ち、太陽電池付き屋根材は、水下側を下
段の水上側縁部の上に載せ、水上側を屋根下地材の上に
載せた状態に太陽電池付き屋根材を葺いて使用するが、
このように太陽電池付き屋根材を屋根下地材の上に葺く
と、両側縁部分に設けられている脚が水上側から水下側
に行くに従って高くなされているので、脚の下面が屋根
下地材の上に密着した状態になって、太陽電池付き屋根
材が取り付けられる。

【００３５】そして、この太陽電池付き屋根材を葺いた
り、修理するときや、屋根の上にアンテナを取り付ける
等の工事を行うとき等では太陽電池付き屋根材の上に載
るが、この際、太陽電池の上は滑り易いし、太陽電池が
破損する心配があるので、通常、太陽電池のない両側縁
部分に人が載る。このように、この屋根下地材の上に取
り付けられた太陽電池付き屋根材の、太陽電池のない両
側縁部分に人が載ったときに、この人の荷重を表面材と
バックアップ材の脚を介して屋根下地材が支持し、その
結果、表面材が撓まなく、太陽電池や表面材自体が破損
しない。

【００３６】又、この両側縁部分の脚の間に空間が形成
されているので、空間が設けられているだけ、バックア
ップ材が軽くなるし、断熱性や防音性が良くなり、下方
の部屋の居住性がよくなる。又、水上側縁部分の裏面
に、この脚の間に形成されている空間に通じる通気用溝
が設けられているので、水下側縁部分を下段の太陽電池
付き屋根材や従来の屋根材の水上側縁部分に載せ、水上
側縁部分を屋根下地材の上に載せた状態に太陽電池付き
屋根材を葺くと、水上側縁部分の裏面は屋根下地材の上
に密着するが、この水上側縁部分の裏面に設けられてい
る通気用溝は密着しない。従って、バックアップ材の脚
の間に形成されている空間は、水上側縁部分に設けられ
ている通気用溝を通して上段の太陽電池付き屋根材の脚
の間に形成されている空間に連通する。

【００３７】このようになっているので、屋根下地材の
上に複数段に太陽電池付き屋根材を葺くと、一番下の段
の太陽電池付き屋根材から一番上の太陽電池付き屋根材
まで、空間が連通し、この空間を空気が上昇する。従っ
て、下方にある部屋から上方に移動した湿気も、この空
気と一緒に上昇し、屋根下地材が湿らなく、その結果、
屋根下地材が腐り難い。

【００３８】請求項２記載の発明では、表面材の中央部
分に、隙間を設けて複数の太陽電池が横方向に並んだ状
態に設置され、この表面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、バックアップ材
には、隣り合う太陽電池の間の表面材の裏面に、屋根下
地材に当接する脚が設けられているので、人が隣り合う
太陽電池の間に載っても表面材が撓み難く、太陽電池や
屋根材自体が破損しない。

【００３９】請求項３記載の発明では、金属製表面材の
中央部分の表面に、隙間を設けて複数の太陽電池が横方
向に並んだ状態に設置され、この金属製表面材の裏面に
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には、太陽電池を設置してない
両側縁部分の裏面と隣り合う太陽電池の間の中央部分の
裏面に、水上側から水下側に行くに従って次第に高くな
された脚が設けられているので、人が太陽電池のない両
側縁部分や中央部分に載っても表面材が撓み難く、太陽
電池が破損しない。

【００４０】即ち、太陽電池付き屋根材は、水下側を下
段の水上側縁部の上に載せ、水上側を屋根下地材の上に
載せた状態に太陽電池付き屋根材を葺いて使用するが、
このように太陽電池付き屋根材を屋根下地材の上に葺く
と、両側縁部分や中央部分に設けられている脚は、水上
側から水下側に行くに従って高くなされているので、こ
の脚の下面が屋根下地材の上に密着した状態になって、
太陽電池付き屋根材が取り付けられる。従って、この屋
根下地材の上に取り付けられた太陽電池付き屋根材の、
太陽電池のない両側縁部分や中央部分に人が載ったとき
に、この人の荷重を表面材とバックアップ材の脚を介し
て屋根下地材が支持し、その結果、表面材が撓まなく、
太陽電池や屋根材自体が破損しない。

【００４１】又、この両側部分の脚と中央部分の脚との
間に空間が形成されているので、空間が設けられている
だけ、バックアップ材が軽くなるし、断熱性や防音性が
良くなり、下方の部屋の居住性がよくなる。又、水上側
縁部分の裏面に、この脚の間に形成されている空間に通
じる通気用溝が設けられているので、水下側縁部分を下
段の太陽電池付き屋根材や従来の屋根材の水上側縁部分
に載せ、水上側縁部分を屋根下地材の上に載せた状態に
太陽電池付き屋根材を葺くと、水上側縁部分の裏面は屋
根下地材の上に密着するが、この水上側縁部分の裏面に
設けられている通気用溝は密着しない。従って、バック
アップ材の脚の間に形成されている空間は、水上側縁部
分に設けられている通気用溝を通して上段の太陽電池付
き屋根材の脚の間に形成されている空間に連通する。

【００４２】このようになっているので、屋根下地材の
上に複数段に太陽電池付き屋根材を葺くと、一番下の段
の太陽電池付き屋根材から一番上の太陽電池屋根材ま
で、空間が連通し、この空間を空気が上昇する。そし
て、下方にある部屋から上方に移動した湿気も、この空
気と一緒に上昇し、屋根下地材が湿らなく、その結果、
屋根下地材が腐り難い。

【００４３】請求項４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ので、太陽電池付き屋
根材が軽く、従って、建物の強度を大きくする必要がな
く、建物を安価にすることができる。又、このバックア
ップ材は、吸音性に優れていて、雨水が太陽電池付き屋
根材の上に落下するときに発生する音が下方の部屋に聞
こえ難くなるし、断熱性に優れていて、表面材が夏季の
日中の太陽熱によって暑くなったり、冬季の夜等に冷や
されても、この熱が遮断されてた下方に部屋に影響を及
ぼし難く、その結果、下方の部屋の居住性がよくなる。

【００４４】

【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９は本発明の一実施例を示すも
ので、図１（イ）は表面を上にしたときの太陽電池付き
屋根材の斜視図、（ロ）は裏面を上にしたときの太陽電
池付き屋根材の斜視図、（ハ）は（イ）のＡ部分を拡大
して示す断面図、図２は金属製表面材を示すもので、
（イ）は平面図、（ロ）は側面図、（ハ）は水上側から
見た正面図、図３は両面粘着テープが取り付けられた金
属製表面材の底面図、図４はバックアップ材を示すもの
で、（イ）は平面図、（ロ）は側面図、（ハ）は水上側
から見た正面図、（ニ）は水下側から見た正面図、
（ホ）は（イ）のＢ−Ｂ線における断面図、図５は太陽
電池付き屋根材を太陽電池、金属製表面材、バックアッ
プ材を分解して示す斜視図、図６は図５のＣ−Ｃ線にお
ける断面図、図７は太陽電池付き屋根材を葺いた建物を
示す斜視図、図８は図７のＤ−Ｄ線における断面図、図
９は太陽電池付き屋根材と屋根下地材との間の空気の流
れを示す断面図である。

【００４５】図１〜図９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７に示すように、従来の屋根材２と太陽
電池付き屋根材３とが葺かれている。従来の屋根材２は
繊維強化セメント板を屋根材の形状に成形したもので、
詳細な説明は省略する。

【００４６】太陽電池付き屋根材３は、図１に示すよう
に、金属製表面材４と太陽電池５とバックアップ材６と
からなり、従来の屋根材２を横方向に２枚並べた大きさ
と略同じ大きさで、略同じ形状をしている。

【００４７】金属製表面材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、図２に示すように、中央部分に設
けられた２個の凹窪部４１と、この２個の凹窪部４１の
両側に形成さられた側縁部分４２と、凹窪部４１の間に
形成さられた中央部分４３と、凹窪部４１の水上側に形
成された水上側縁部分４４と、凹窪部４１の水下側に形
成された水下側縁部分４５と、この周縁部４２から下方
に垂下した垂下部４６と、水上側縁部分４４の水上側端
部に突出した水上側縁防水リブ４７とからなる形状に成
形し、表面全体に防錆塗料を下塗りし、この上にアクリ
ルシリコーン系塗料を塗装したものである。

【００４８】そして、幅が従来の屋根材２の略２枚にな
っており、中央部分には溝４８が設けられていて、葺い
たときに、２枚の屋根材を葺いたように見えるようにな
っている。尚、凹窪部４１の略中央部分には、端子ボッ
クスを収納する端子ボックス収納凹部４１１と、この端
子ボックス収納凹部４１１から水上側に溝状に窪んだリ
ード線収納凹部４１２が設けられ、このリード線収納凹
部４１２の水上側壁には、リード線を裏側に引き出す図
示しない通孔が設けられている。この金属製表面材４の
両側の側縁部分４２は、葺いたときに、隣接する側縁部
分４２を重ねることができる形状になされている。

【００４９】又、２個の凹窪部４１の隅部とリード線収
納凹部４１２近傍の水上側縁部分４４と、水下側縁部分
４５と、葺いたときに隣接する太陽電池付き屋根材の側
縁部分４２の下側になる側縁部分４２とに、それぞれ取
付金具片７を取り付けるための通孔４９が設けられてい
るし、水上側防水リブ４７には釘孔４７１が設けられて
いる。

【００５０】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、凹窪部４１の中に納められている。
この太陽電池５の裏面には、図６に示すように、端子ボ
ックス５１とリード線５２が取り付けられている。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
合樹脂ビーズを型の中で４０倍に発泡させた合成樹脂発
泡体の成形体であり、このバックアップ材６は、表面が
金属製表面材４の裏面に沿う形状をし、裏面には脚７が
設けられている。

【００５１】更に詳細に説明すると、バックアップ材６
の表面には、図４に示すように、金属製表面材の２個の
凹窪部４１に対応する位置に設けられた凹窪部６１と、
２個の側縁部分４２に対応する位置に設けられた側縁部
分６２と、中央部分４３に対応する位置に設けられた中
央部分６３と、水上側縁部分４４に対応する位置に設け
られた水上側縁部分６４と、水下側縁部分４５に対応す
る位置に設けられた水下側縁部分６５と水上側縁防水リ
ブ４７に対応した位置に設けられた水上側縁防水リブ６
７と、溝４８に対応する位置に設けられた溝６８からな
る。

【００５２】又、端子ボックス収納凹部４１１と、リー
ド線収納凹部４１２に対応する位置には、それぞれ端子
ボックス収納凹部６１１とリード線収納凹部６１２が設
けられている。そして、葺いたときに下段の太陽電池付
き屋根材３のリード線５２をバックアップ材６の下側か
ら取り出し易いように配線用切欠部６１３がバックアッ
プ材６の水下側縁に設けられている。

【００５３】又、水上側縁部分６４の下面には、脚７の
間に通じる通気用溝７５が５個設けられている。又、水
下側縁部分６５には、排水溝６５１が設けられていて、
金属製表面材４とバックアップ材６との間に結露した水
をこの排水溝５６１から外部に流れ出るようになってい
る。

【００５４】バックアップ材６の裏面に設けられている
脚７は、図１（ロ）および図４に示すように、水上側か
ら水下側に次第に高くなされた１２個の断面三角形の突
起からなっていて、バックアップ材６の水下側縁部分６
５を下段の太陽電池付き屋根材３の水上側縁部分４４の
上に載せ、水上側縁部分６４を屋根下地材１２の上に載
せた状態に葺いたときに、脚７の先端が屋根下地材１２
に当接し沿うようになっている。この脚７は両側の側縁
部分４２、４２近傍に設けられている両側脚７１、７
１、７１と中央部分６３に設けられている中央脚７２
と、この両側脚７１と中央脚７２との間にそれぞれ４個
宛設けられている支持脚７３、７３、７３の３種類あ
る。

【００５５】８は固定具であり、この固定具８は、厚さ
１．０ｍｍのステンレス鋼板を横４０ｍｍ、縦２５ｍｍ
の短冊形に切断した金属片であり、一端部に通孔８１が
設けられている。そして、この固定具８は、図１（ハ）
に示すように、金属製表面材４の通孔４９と通孔８１と
に通されたリベット８３で、金属製表面材４に回転自在
に取り付けられていて、金属製表面材４の凹窪部４１に
太陽電池５を嵌め込み、この固定具８を回転させて、固
定具で太陽電池５の上方を押さえることにより、太陽電
池５を固定するものである。

【００５６】尚、この固定具８と金属製表面材４との間
と、固定具８と太陽電池５との間には厚さ３ｍｍの連続
気泡のＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマータ
ーポリマー）発泡体板８５を挟んで、金属製表面材４や
太陽電池５が痛まないようにしている。又、固定具８の
表面には、金属製表面材４と同じ塗料が塗装されてい
る。

【００５７】次に、この太陽電池付き屋根材３の製造方
法及び施工方法について説明する。先ず、０．８ｍｍの
ガルバリウム鋼板をプレスしたり、塗装して金属製表面
材４を製造し、ステンレス鋼板を切断したり塗装して固
定具８を製造し、この固定具８をリベット８３で金属製
表面材４に回転自在に取り付ける。この際、金属製表面
材４と固定具８との間にＥＰＤＭ発泡体板８５を挟む。
又、太陽電池５やバックアップ材６を製造する。そし
て、図５および図６に示すように、金属板材４の窪み４
９の中に太陽電池５を、又、端子ボックス収納凹部４２
１に端子ボックス５１を、又、リード線５２をリード線
凹部４２２に納め、リード線５２をリード線凹部４２２
の水上側壁に設けられている図示しない通孔から引き出
し、リード線取出凹部４６１から外方向に引き出してお
く。

【００５８】そして、固定具８を回転させて太陽電池５
を上方から押さえて太陽電池５を固定する。この際、太
陽電池５と固定具８との間にＥＰＤＭ発泡体板８５を挟
む。すると、太陽電池５は強い風等で吹き飛ばされない
ように固定される。次に、金属製表面材４の裏面の図３
に示す位置に、両面粘着テープ９を貼り付け、この金属
製表面材４の裏面にバックアップ材６を押し付けて、金
属製表面材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。

【００５９】このように、この金属製表面材４の裏面に
バックアップ材６を取り付けると、金属製表面材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
るし、外観が従来の屋根材２と略同じ形状になる。又、
従来の屋根材２を製造する。

【００６０】このようにして製造した従来の屋根材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
の上に従来の屋根材２と太陽電池付き屋根材３を葺く。
この従来の屋根材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の上に、
従来の屋根材２や太陽電池付き屋根材３を、左右の縁部
４２、４２を重ねて並べ、従来の屋根材２設けられてい
る図示しない釘孔や太陽電池付き屋根材３に設けられて
いる釘孔４７１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、従来の屋根材２や太陽電池付き屋根材３の下段
を完成させる。

【００６１】次に、この下段の従来の屋根材２や太陽電
池付き屋根材３の水上側の縁部４２の上に、従来の屋根
材２や太陽電池付き屋根材３の水下側の縁部４２を重
ね、且つ、左右の縁部４２、４２を重ねるようにし、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、屋根材２に設けられている図示し
ない釘孔や太陽電池付き屋根材３に設けられている釘孔
４７１から屋根下地材１２に釘を打ち込んで固定して、
上段の従来の屋根材２や太陽電池付き屋根材３を葺く。
更に、この上の上段に従来の屋根材２や太陽電池付き屋
根材３を葺く。尚、リード線は太陽電池付き屋根材３と
屋根下地材２との間を這わせて所定の位置に出す。

【００６２】このようにして次々と上段を完成させて、
傾斜屋根１１の屋根下地材１２の上に太陽電池付き屋根
材３と屋根材２を複数段に葺くと、図７に示す傾斜屋根
１１が完成する。この際、図６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。

【００６３】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し、太陽電池付き
屋根材３の金属製表面材４の太陽電池５が取り付けられ
てない側縁部分４２や中央部分４３に載っても金属製表
面材４が撓まなく、太陽電池５の破損の心配がなく、施
工し易い。

【００６４】即ち、バックアップ材６には、太陽電池５
を設置してない両側縁部分６２、６２の裏面と２個の太
陽電池５の間の中央部分６３の裏面に、水上側から水下
側に行くに従って次第に高くなされた３個の両側脚７１
と中央脚７２が設けられているので、人が金属製表面材
４の太陽電池５のない両側縁部分４２や中央部分４３に
載っても、人の荷重を金属製表面材４とバックアップ材
６の両側脚７１や中央脚７２を介して屋根下地材１２が
支持し、金属製表面材４が撓まなく、その結果、太陽電
池５が破損しない。

【００６５】このようにして太陽電池付き屋根材３と従
来の屋根材２とを一緒に葺いた建物では、太陽電池付き
屋根材３が金属製表面材４の中央部分の表面に、隙間を
設けて２個の太陽電池５が横方向に並んだ状態に設置さ
れ、この金属製表面材４が従来の屋根材２の外形と略同
じ形状であるので、全体が略同じように見えて美麗であ
る。

【００６６】又、脚７の間に空間が形成されるので、空
間が設けられているだけ、太陽電池付き屋根材３が軽く
なるし、断熱性や防音性が良くなるし、太陽電池付き屋
根材３のバックアップ材６が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、断熱性や吸音
性がよくなる。従って、建物の強度を大きくする必要が
なく、建物が安価になる。又、雨水が太陽電池付き屋根
材の上に落下するときに発生する音が下方の部屋に聞こ
え難くなるし、金属製表面材４が夏季の日中の太陽熱に
よって暑くなったり、冬季の夜等に冷やされても、この
熱が遮断されてた下方に部屋に影響を及ぼし難く、その
結果、下方の部屋の居住性がよくなる。

【００６７】又、バックアップ材６の水上側縁部分６４
の裏面に、この脚７の間に形成されている空間に通じる
通気用溝７５が設けられているので、太陽電池付き屋根
材３を葺いたとき、水上側縁部分６４の裏面は屋根下地
材１２の上に密着するが、この水上側縁部分６４の裏面
に設けられている通気用溝７５は密着しない。従って、
バックアップ材６の下面に形成されている空間は、水上
側縁部分６４に設けられている通気用溝７５を通して上
段の太陽電池付き屋根材３の空間に連通する。

【００６８】このようになっているので、屋根下地材１
２の上に複数段に太陽電池付き屋根材３を葺くと、図９
の矢印Ｘで示すように、一番下の段の太陽電池付き屋根
材３から一番上の太陽電池屋根材３まで、空間が連通
し、この空間を空気が移動する。そして、下方にある部
屋から上方に移動した湿気も、この空気と一緒に移動
し、屋根下地材が湿らなく、その結果、屋根下地材１２
が腐り難い。

【００６９】

【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、表面材の中央部分の表面に太陽電池が設置
され、この表面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に
は、太陽電池を設置してない両側縁部分の表面材裏面
に、屋根下地材に当接するとともに、水上側から水下側
に行くに従って次第に高くなされた脚が設けられて、こ
の両側縁部分の脚の間に空間が形成され、水上側縁部分
の表面材の裏面に、この脚の間に形成されている空間に
通じる通気用溝が設けられているので、水下側の表面材
の上端部に水上側表面材の下端部を収まりよく設置でき
る。又、人が太陽電池のない両側縁部分に載っても表面
材が撓み難く、太陽電池が破損しないし、空間が設けら
れているだけ、バックアップ材が軽くなるし、断熱性や
防音性が良くなり、その結果、下方の部屋の居住性がよ
くなる。

【００７０】又、バックアップ材の脚の間に形成されて
いる空間は、水上側に設けられている通気用溝を通して
上段の太陽電池付き屋根材の脚の間に形成されている空
間に連通し、この空間の中を空気が上昇する。従って、
この下方にある部屋から上方に移動した湿気も、この空
気と一緒に上昇し、屋根下地材が湿らなく、その結果、
屋根下地材が腐り難い。

【００７１】請求項２記載の発明は、表面材の中央部分
に、隙間を設けて複数の太陽電池が横方向に並んだ状態
に設置され、この表面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
材には、隣り合う太陽電池の間の表面材の裏面に、屋根
下地材に当接する脚が設けられているから、人が隣り合
う太陽電池の間に載っても表面材が撓み難く、太陽電池
や表面材自体が破損しない。

【００７２】請求項３記載の発明は、表面材の中央部分
の表面に、隙間を設けて複数の太陽電池が水流れと直交
する方向に並んで設置され、この表面材の裏面にバック
アップ材が設けられた太陽電池付き屋根材であって、前
記バックアップ材には、太陽電池を設置してない両側縁
部分の表面材の裏面と隣り合う太陽電池の間の表面材の
裏面に、屋根下地材に当接するとともに、水上側から水
下側に行くに従って次第に高くなされた脚が設けられ
て、この両側部分の脚と中央部分の脚との間に空間が形
成され、水上側縁部分の表面材の裏面に、この脚の間に
形成されている空間に通じる通気用溝が設けられている
ので、人が太陽電池のない両側縁部分や中央部分に載っ
ても金属製表面材が撓み難く、太陽電池が破損しない
し、空間が設けられているだけ、バックアップ材が軽く
なるし、断熱性や防音性が良くなり、その結果、下方の
部屋の居住性がよくなる。

【００７３】又、バックアップ材の脚の間に形成されて
いる空間は、水上側に設けられている通気用溝を通して
上段の太陽電池付き屋根材の脚の間に形成されている空
間に連通し、この空間の中を空気が上昇する。従って、
下方にある部屋から上方に移動した湿気も、この空気と
一緒に上昇し、屋根下地材が湿らなく、その結果、屋根
下地材が腐り難い。

【００７４】請求項４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ので、太陽電池付き屋
根材が軽く、建物の強度を大きくする必要がなく、建物
が安価になる。又、このバックアップ材は、吸音性に優
れていて、雨水が太陽電池付き屋根材の上に落下すると
きに発生する音が下方の部屋に聞こえないし、断熱性に
優れていて、金属製表面材が夏季の日中の太陽熱によっ
て暑くなったり、冬季の夜等に冷やされても、この熱が
遮断されてた下方に部屋に影響を及ぼし難く、その結
果、下方の部屋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
を上にしたときの太陽電池付き屋根材の斜視図、（ロ）
は裏面を上にしたときの太陽電池付き屋根材の斜視図、
（ハ）は（イ）のＡ部分を拡大して示す断面図である。

【図２】金属製表面材を示すもので、（イ）は平面図、
（ロ）は側面図、（ハ）は水上側から見た正面図であ
る。

【図３】両面粘着テープが取り付けられた金属製表面材
の底面図である。

【図４】バックアップ材を示すもので、（イ）は平面
図、（ロ）は側面図、（ハ）は水上側から見た正面図、
（ニ）は水下側から見た正面図、（ホ）は（イ）のＢ−
Ｂ線における断面図である。

【図５】太陽電池付き屋根材を太陽電池、金属製表面
材、バックアップ材を分解して示す斜視図である。

【図６】図５のＣ−Ｃ線における断面図である。

【図７】太陽電池付き屋根材を葺いた建物を示す斜視図
である。

【図８】図７のＤ−Ｄ線における断面図である。

【図９】太陽電池付き屋根材と屋根下地材との間の空気
の流れを示す断面図である。

【符号の説明】

１建物１２屋根下地材２従来の屋根材３太陽電池付き屋根材４金属製表面材５太陽電池６バックアップ材６２両側縁部分６３中央部分７脚７５通気用溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面材の中央部分の表面に太陽電池が設
置され、この表面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に
は、太陽電池を設置してない両側縁部分の表面材の裏面
に、屋根下地材に当接するとともに水上側から水下側に
行くに従って次第に高くなされた脚が設けられて、この
両側縁部分の脚の間に空間が形成され、水上側縁部分の
表面材の裏面に、この脚の間に形成されている空間に通
じる通気用溝が設けられていることを特徴とする太陽電
池付き屋根材。
【請求項２】表面材の中央部分の表面に、隙間を設け
て複数の太陽電池が横方向に並んだ状態に設置され、こ
の表面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には、隣り合
う太陽電池の間の表面材の裏面に、屋根下地材に当接す
る脚が設けられていることを特徴とする太陽電池付き屋
根材。
【請求項３】表面材の中央部分の表面に、隙間を設け
て複数の太陽電池が横方向に並んだ状態に設置され、こ
の表面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には、太陽電
池を設置してない両側縁部分の表面材の裏面と隣り合う
太陽電池の間の表面材の裏面に、屋根下地材に当接する
とともに水上側から水下側に行くに従って次第に高くな
された脚が設けられて、この両側縁部分の脚と中央部分
の脚の間に空間が形成され、水上側縁部分の表面材の裏
面に、この脚の間に形成されている空間に通じる通気用
溝が設けられていることを特徴とする太陽電池付き屋根
材。
【請求項４】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請求項１〜３のいずれか
に記載の太陽電池付き屋根材。