JP2004360352A - 瓦屋根用の太陽電池モジュール及びその設置方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】社寺等の瓦屋根に景観を極力損なわないようにして太陽電池モジュールを設置することを目的とする。
【解決手段】本発明では、畝状部分２，１０２と板状部分３，１０３で構成される瓦屋根を葺くための個々の瓦１，１０１の板状部分に対応させて、隣接の瓦との重なり部分８に至る大きさに形成した湾曲可能なシート状体として太陽電池モジュール４を構成すると共に、この太陽電池モジュールは、隣接の瓦との重なり部分を除いた上記瓦の板状部分に対応するシート状体の範囲に太陽電池セル５を配置した構成とし、このシート状体を瓦の板状部分に載置した状態で隣接の瓦を重ねることにより、その重なり部分でシート状体を固定すると共に、畝状部分の内側の空間を配線用空間としたことを特徴とする瓦屋根用の太陽電池モジュールの設置方法を提案している。
【選択図】 図１３
【解決手段】本発明では、畝状部分２，１０２と板状部分３，１０３で構成される瓦屋根を葺くための個々の瓦１，１０１の板状部分に対応させて、隣接の瓦との重なり部分８に至る大きさに形成した湾曲可能なシート状体として太陽電池モジュール４を構成すると共に、この太陽電池モジュールは、隣接の瓦との重なり部分を除いた上記瓦の板状部分に対応するシート状体の範囲に太陽電池セル５を配置した構成とし、このシート状体を瓦の板状部分に載置した状態で隣接の瓦を重ねることにより、その重なり部分でシート状体を固定すると共に、畝状部分の内側の空間を配線用空間としたことを特徴とする瓦屋根用の太陽電池モジュールの設置方法を提案している。
【選択図】 図１３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、瓦屋根用の太陽電池モジュール及びその設置方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
屋根上に設置した多数の太陽電池モジュールから成る太陽電池アレイと、パワーコンディショナー、それらを接続する配線等で構成される太陽光発電システムは、家庭、工場、公共施設等の様々な場所に設置されて利用されている。
【０００３】
太陽電池モジュールを屋根に設置するための従来の方法としては、屋根に太陽電池モジュールの取付装置を設置し、この取付装置により太陽電池モジュールを屋根の上方に取り付けて支持するものが殆どである。（例えば特許文献１，２参照。）
【０００４】
例えば特許文献２では、瓦の最高部に形成した穴を通して下方から上方にボルトを通し、このボルトにより横桟を固定して、この横桟に太陽電池モジュールを取り付ける構成であり、太陽電池モジュールを瓦の上方に取り付けて支持するようにしているる
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２１１９３２号公報
【特許文献２】
特開平９−２５０２２０号公報
【０００６】
ここで、太陽光発電システムの設置場所として、例えば社寺建築物は、一般住宅と比較して屋根面積が広く、十分な電力が得られるため、環境負荷低減、省エネ化、光熱費の低減の点でメリットが大きい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような社寺では日本瓦、特に平瓦と丸瓦とを交互に用いて葺いた瓦屋根が用いられており、平瓦が板状部分で、丸瓦が畝状部分となって連続することにより、建物に重量感や風格を与え、建物全体の景観を美しくしている。
【０００８】
従ってこのような社寺等の瓦屋根に太陽電池モジュールを設置する際には、景観を極力損なわないようにすることが肝要である。
【０００９】
しかるに、上記特許文献２に示されるように、従来技術では、瓦の最高部に形成した穴を通して下方から上方にボルトを通し、このボルトにより横桟を固定して、この横桟に太陽電池モジュールを取り付ける構成であり、太陽電池モジュールを瓦の上方に取り付けて支持するものであるから、景観は大いに損なわれてしまう。
【００１０】
またこのような設置方法では、太陽電池モジュールの安定した設置が困難であると共に、その設置面積が限定され、屋根面積の広さのメリットを享受できないという課題もある。
本発明はこのような課題を解決することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明では、まず請求項１において、畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根に用いる太陽電池モジュールを、湾曲可能なシート状体として構成し、このシート状体は、個々の瓦の板状部分に対応させて、隣接の瓦との重なり部分に至る大きさに形成すると共に、隣接の瓦との重なり部分を除いた板状部分に対応するシート状体の範囲に太陽電池セルを配置した瓦屋根用の太陽電池モジュールを提案する。
【００１２】
また請求項２の発明では、請求項１の発明において、シート状体の畝状部分側の角部の裏側には、瓦に形成された釘孔に嵌合させる突起を設けることを提案する。
【００１３】
また請求項３の発明では、請求項１の発明において、シート状体の畝状部分側の角部には、瓦に形成された釘孔に打ちつけた釘の頭部に嵌合させる嵌合孔を設けることを提案する。
【００１４】
また請求項４の発明では、請求項１の発明において、シート状体は、隣接する瓦の畝状部分の端側に対応する角部に切り欠き形成することを提案する。
【００１５】
また請求項５の発明では、請求項１の発明において、シート状体の底面側に隙間を形成するための多数の突起を設けることを提案する。
【００１６】
また請求項６の発明では、請求項１の発明において、シート状体の底面側を導電性に構成することを提案する。
【００１７】
更に請求項７の発明では、畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根を葺くための個々の瓦の板状部分に対応させて、隣接の瓦との重なり部分に至る大きさに形成した湾曲可能なシート状体として太陽電池モジュールを構成すると共に、この太陽電池モジュールは、隣接の瓦との重なり部分を除いた上記瓦の板状部分に対応するシート状体の範囲に太陽電池セルを配置した構成とし、このシート状体を瓦の板状部分に載置した状態で隣接の瓦を重ねることにより、その重なり部分でシート状体を固定すると共に、畝状部分の内側の空間を配線用空間とした瓦屋根用の太陽電池モジュールの設置方法を提案する。
【００１８】
また請求項８の発明では、請求項７の発明において、シート状体の底面側の少なくとも一部を接着により瓦の板状部分に固定することを提案する。
【００１９】
また請求項９の発明では、請求項７の発明において、シート状体の底面側の少なくとも一部を吸盤の吸着により瓦の板状部分に固定することを提案する。
【００２０】
また請求項１０の発明では、請求項７の発明において、シート状体を、その端縁部を瓦の板状部分と共に挟持金具により挟持して固定することを提案する。
【００２１】
また請求項１１の発明では、請求項７の発明において、畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根は、独立した平瓦と丸瓦を要素とすることを提案する。
【００２２】
また請求項１２の発明では、請求項７の発明において、畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根は、平瓦と丸瓦を一体に構成したものとすることを提案する。
【００２３】
また請求項１３の発明では、請求項７の発明において、畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根は、桟瓦を要素とすることを提案する。
【００２４】
本発明の太陽電池モジュールは、湾曲可能なシート状体として構成しているので、各瓦の板状部分の上面に適応させることができる。そしてシート状体は個々の瓦の板状部分に対応させて、隣接の瓦との重なり部分に至る大きさに形成しているので、葺かれた隣接の瓦の重なった部分により端縁部が挟まれて固定状態とすることができる。
【００２５】
一方、本発明の太陽電池モジュールでは、隣接の瓦との重なり部分を除いた板状部分に対応するシート状体の範囲に太陽電池セルを配置しているので、太陽電池セルの一部が、上記重なり部分に隠れることがなく、全ての太陽電池セルが畝状部分間の板状部分の上に位置するので、発電に寄与しない無駄な太陽電池セルの部分が生じない。
【００２６】
また全ての太陽電池セルが畝状部分間の板状部分の上に位置するので、屋根全体としての景観を損ねることがない。
【００２７】
そして隣接した瓦の太陽電池モジュール間を接続する配線は、畝状部分の内側の空間を配線空間として配線を行うことができ、配線によっても景観が損なわれることがない。
【００２８】
以上の本発明においては、瓦を釘孔を通して釘により桟木に固定していない場合には、シート状体の畝状部分側の角部の裏側に、釘孔に嵌合させる突起を設けて、この突起を瓦の釘孔に押し込んで嵌合すれば、シート状体は、上記重なり部分による挟持と共に固定されるため、より安定に固定される。
【００２９】
瓦を釘孔を通して釘により桟木に固定している場合には、シート状体の畝状部分側の角部に嵌合孔を設けて、この嵌合孔を釘孔に打ちつけた釘の頭部に嵌合させれば、シート状体は、上記重なり部分による挟持と共に、ずれを防止されて、より安定に固定される。
【００３０】
シート状体は、例えば瓦が葺かれた後、板状部分の上方に位置させ、上側に隣接する瓦の板状部分との重なり部分には挿入しないで、まず、横方向に移動して、横側に隣接する瓦の畝状部分との重なり部分に挿入し、次いで、この状態で前方に移動して、前側の端縁を、上側に隣接する瓦の板状部分との重なり部分に挿入することにより、上述した所定の位置に設置することができる。
【００３１】
この際、シート状体は、隣接する瓦の畝状部分の端部に対応する角部に切り欠きを形成すれば、上述した横方向への移動に際して、シート状体の角部が、隣接する瓦の畝状部分の端部に当たることがなく、上述したシート状体の設置作業を円滑に行うことができる。
【００３２】
またシート状体の底面側に隙間を形成するための多数の突起を設ければ、シート状体を板状部分の上側に固定した状態において、これらの多数の突起により通風空間が形成されるので、温度上昇を防止することができる。
【００３３】
またシート状体の底面側を金属等で導電性に構成することにより、本発明の太陽電池モジュールを設置した屋根を電波遮蔽の機能を持たせることができる。
【００３４】
また本発明においては、以上に説明した固定手段を適用する他、これらに加えて、シート状体の底面側の少なくとも一部を接着により瓦の板状部分に固定したり、又はシート状体の底面側の少なくとも一部を吸盤の吸着により瓦の板状部分に固定したり、又はシート状体を、その端縁部を瓦の板状部分と共に挟持金具により挟持して固定する等の固定手段を適用することにより、更に安定的に太陽電池モジュールを固定することができる。
【００３５】
以上の方法を適用する、畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根は、独立した平瓦と丸瓦を要素とした、いわゆる本葺きの屋根とする他、平瓦と丸瓦を一体に構成したものとしたり、又は桟瓦を要素とするものとすることが出来る。
【００３６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図を参照して説明する。
図１〜図５は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１は本発明を適用する瓦の斜視図、図２は太陽電池モジュールの斜視図、図３は太陽電池モジュールを瓦に載置した状態の斜視図、図４は瓦を葺いて行く途中の状態を示す斜視図であり、図５は図４の一部の平面図である。
図において符号１は上述したとおり本発明を適用する瓦１の例を示すもので、この瓦１は畝状部分２と板状部分３を一体に形成したものであり、板状部分３には葺いた際に下方となる端縁には壁が形成されない凹部を形成している。勿論、この凹部はなくても良い。また板状部分３の畝状部分２側の角部には後述する釘孔１２を突出形成している。
【００３７】
また符号４は太陽電池モジュールを示すもので、この太陽電池モジュール４は湾曲可能なシート状体として構成している。太陽電池モジュール４は周知のとおり、例えば耐候性に優れた充填材により封止された太陽電池セルを、受光側のフロントカバーと、裏側のバックカバー又はシート間に挟んだ構成を一般的な構成とするものであり、本発明では、湾曲可能なシート状体として構成するために、バックシートを樹脂製とし、表面加工は、太陽電池セル５とバックシートを透明樹脂でラミネートしている。この他、表面加工は、傷のつきにくい透明のガラス、セロファン、プラスチックを用いて行うこともできる。
【００３８】
符号６は配線であり、また７はコネクタであるが、この実施の形態では、これらの配線６とコネクタ７はフラット型を用いている。また太陽電池モジュール（シート状体）４の図２中の右上部には、上記釘孔１２に対応する嵌合孔１５を形成しているが、その機能は後述する。
【００３９】
図３に示すように、本発明の第１の実施の形態では、太陽電池モジュールを構成するシート状体４の大きさは、個々の瓦１の板状部分３と略同じ大きさに形成している。即ち、このシート状体４は、個々の瓦１の板状部分３の凹部に対応させて、隣接の瓦３との重なり部分８に至る大きさに形成している一方、隣接の瓦３との重なり部分８を除いた板状部分３に対応するシート状体４の範囲に太陽電池セル５を配置している。
【００４０】
以上の構成において、本発明の太陽電池モジュール４は、湾曲可能なシート状体４として構成しているので、各瓦３の板状部分３の上面に適応させることができる。即ち、板状部分３の上面の湾曲に対応させて湾曲させることができる。
【００４１】
そしてシート状体４は個々の瓦１の板状部分３に対応させて、隣接の瓦１との重なり部分８に至る大きさに形成しているので、隣接の瓦１を葺いた際に、重なった瓦１の部分８により端縁部が挟まれて固定状態とすることができる。
【００４２】
下側の瓦１の板状部分３の一部は、上側の瓦１の畝状部分２及び板状部分３により覆われ、従ってこの部分のシート状体４も覆われるが、太陽電池セル５は、隣接の瓦１との重なり部分８を除いた板状部分３に対応するシート状体４の範囲に配置しているので、太陽電池セル５の一部が、上記重なり部分８に隠れることがなく、全ての太陽電池セル８が畝状部分２間に位置する板状部分３の上に位置するので、発電に寄与しない無駄な太陽電池セル５の部分が生じない。
【００４３】
そして隣接した瓦１の太陽電池モジュール４間を接続する配線６は、畝状部分の内側の空間を配線空間として配線を行うことができ、配線が外部に露出しないので、配線によっても景観が損なわれることがない。
【００４４】
以上の説明では、太陽電池モジュールを構成するシート状体４は、隣接の瓦１を葺いた際に、重なった瓦１の部分８により端縁部を挟んで固定状態としているが、このような固定手法に加えて後述するように、適宜の他の固定手法を適用することができる。
【００４５】
その固定手法としては、例えば、シート状体４の底面側の少なくとも一部を接着剤や両面テープを用いて接着により瓦１の板状部分３に固定したり、又はシート状体４の底面側の少なくとも一部を吸盤の吸着により瓦１の板状部分３に固定することが出来る。その他の固定手法は、次に説明する他の実施の形態により説明する。
【００４６】
即ち、図６〜図９は、本発明の他の実施の形態を示すものであり、これらの図において、図６は図５と同様な平面図、図７は太陽電池モジュールを構成するシート状体の平面図、図８、図９は釘孔１２に関する構成の具体例を示す図６のＡ−Ａ断面図である。尚、これらの図において、上記第１の実施の形態の構成要素に相当する構成要素には、図１〜図５に記載した符号と同一の記号を付して、重複する説明は省略する。
【００４７】
図６、図７に示すように、この実施の形態では、シート状体４は、第１の実施の形態のように、個々の瓦１の板状部分３と略同じ大きさには形成しておらず、図中上側と左下側の夫々に切り欠き９，１０を形成している。
【００４８】
図中上側の切り欠き９により、シート状体４の図中右上側には突出部１１が形成され、この突出部１１は瓦１に形成されている釘孔１２に対応しており、この釘孔１２を用いてシート状体４の部分的な固定を行う構成としている。
【００４９】
まず図８は、瓦１を釘孔１２を通して釘により桟木（図示省略）に固定していない場合を示すもので、この場合には、シート状体４の畝状部分側の角部の裏側、即ち上記突出部１１の該当個所に、瓦１の釘孔１２に嵌合させる突起１３を設けて、この突起１３を瓦１の釘孔１２に押し込んで嵌合することにより、シート状体４は、上記重なり部分８による瓦１の挟持と共に、この部分で固定されるため、より安定に固定される。
【００５０】
次に、図９は瓦１を釘孔１２を通して釘１４により桟木１６に固定している場合を示すもので、この場合には、上記シート状体４の突出部１１の該当個所に嵌合孔１５を設けて、この嵌合孔１５を、釘孔１２に打ちつけた釘１４の頭部に嵌合させれば、シート状体４は、上記重なり部分８による挟持と共に、この部分でずれを防止されて、より安定に固定される。
【００５１】
尚、この実施の形態では、シート状体４は、例えば瓦１が葺かれた後、板状部分３の上方に位置させ、上側に隣接する瓦１の板状部分３との重なり部分８には挿入しないで、まず、横方向に移動して、横側に隣接する瓦１の畝状部分２との重なり部分８に挿入し、次いで、この状態で前方に移動して、前側の端縁を、上側に隣接する瓦１の板状部分３との重なり部分８に挿入することにより、上述した所定の位置に設置することができる。
【００５２】
この際、シート状体４は、隣接する瓦１、この場合、斜め方向に隣接する瓦１の畝状部分２の端部に対応する角部に切り欠き１０を形成しているので、上述した横方向への移動に際して、シート状体４の角部が、隣接する瓦１の畝状部分２の端部に当たることがなく、上述したシート状体の設置作業を円滑に行うことができる。
【００５３】
次に図１０、図１１は、本発明の更に他の実施の形態を示すものであり、図１０は斜視図、図１１は図１０の要部の拡大断面図である。尚、これらの図において、上記第１の実施の形態の構成要素に相当する構成要素には、図１〜図５に記載した符号と同一の記号を付して、重複する説明は省略する。
この実施の形態では、シート状体４は、その端縁部を瓦１の板状部分３の端縁と共に、コ字状の挟持金具１７により挟持して固定しており、これにより太陽電池モジュールを構成するシート状体４を、更に安定的に瓦１に固定することができる。
【００５４】
次に図１２は本発明の太陽電池モジュールを構成するシート状体４の、更に他の実施の形態を示す断面図であり、この図１２においても以上の実施の形態の構成要素に相当する要素については同一の符号を付して重複する説明を省略している。
この実施の形態では、シート状体４の底面側に隙間を形成するための多数の突起１８を設けており、この構成では、以上に述べた固定手法によりシート状体４を瓦１の板状部分３の上側に固定した状態において、これらの多数の突起１８により通風空間が形成されるので、太陽電池セル５の温度上昇による効率低下を防止することができる。
【００５５】
上述したとおり、シート状体４の底面側は、湾曲が可能であれば、金属等で導電性に構成することができ、この場合には、本発明の太陽電池モジュール４を設置した屋根を電波遮蔽の機能を持たせることができる。
【００５６】
以上では、本発明を適用する、畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根として、畝状部分と板状部分を有する瓦、いわば平瓦と丸瓦を一体に構成した瓦を葺いて構成する瓦屋根について説明しているが、本発明は、独立した平瓦と丸瓦を要素とした、いわゆる本葺きの瓦屋根や、桟瓦を要素として葺いて構成する瓦屋根にも適用することができるものである。
【００５７】
図１３は本発明を適用して葺いた瓦屋根の外観を示す説明的斜視図であり、図中左側に示される瓦屋根は実施の形態として上述したものと同様であり、そして図中右側に示される瓦屋根が、桟瓦を要素として葺いて構成する瓦屋根に本発明を適用した場合を示すものである。図中右側の瓦屋根においては、瓦の符号のみを以上の実施の形態とは異ならせている。即ち、符号１０１は桟瓦、１０２はその畝状部分、１０３は板状部分を示すものである。
【００５８】
【発明の効果】
本発明は以上のとおりであるので、次のような効果がある。
ａ．本発明の太陽電池モジュールは、湾曲可能なシート状体として構成しているので、各瓦の板状部分の上面に適応させることができ、そしてシート状体は個々の瓦の板状部分に対応させて、隣接の瓦との重なり部分に至る大きさに形成しているので、隣接の瓦を葺いた際に、重なった瓦の部分により端縁部が挟まれて容易に固定状態とすることができる。
【００５９】
ｂ．本発明の太陽電池モジュールでは、隣接の瓦との重なり部分を除いた板状部分に対応するシート状体の範囲に太陽電池セルを配置しているので、太陽電池セルの一部が、上記重なり部分に隠れることがなく、全ての太陽電池セルが畝状部分間の板状部分の上に位置するので、発電に寄与しない無駄な太陽電池セルの部分が生じない。
【００６０】
ｃ．全ての太陽電池セルが畝状部分間の板状部分の上に位置するので、屋根全体としての景観を損ねることがない。
【００６１】
ｄ．隣接した瓦の太陽電池モジュール間を接続する配線は、畝状部分の内側の空間を配線空間として配線を行うことができ、配線が外部に露出しないので、配線によっても景観が損なわれることがない。
【００６２】
ｅ．瓦の少なくとも板状部分を軽量に構成することにより、瓦屋根全体としての重量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する瓦の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本発明を適用する太陽電池モジュールの実施の形態を示す斜視図である。
【図３】図２の太陽電池モジュールを図１の瓦に載置した状態の斜視図である。
【図４】図３の状態の瓦を葺いて行く途中の状態を示す斜視図である。
【図５】図４の一部の平面図である。
【図６】本発明を適用する太陽電池モジュールの他の実施の形態を示すもので、瓦を葺いて行く状態の平面図である。
【図７】図６の太陽電池モジュールの平面図である。
【図８】釘孔に関する構成の具体例を示す図６のＡ−Ａ断面図である。
【図９】釘孔に関する構成の他の具体例を示す図６のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】本発明を適用して葺いた瓦屋根の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図１１】図１０の要部の拡大断面図である。
【図１２】本発明を適用する太陽電池モジュールの更に他の実施の形態を示す断面図である。
【図１３】本発明を適用して葺いた瓦屋根の外観を示す説明的斜視図である。
【符号の説明】
１，１０１ 瓦
２，１０２ 畝状部分
３，１０３ 板状部分
４ 太陽電池モジュール（シート状体）
５ 太陽電池セル
６ 配線
７ コネクタ
８ 重なり部分
９，１０ 切り欠き
１１ 突出部
１２ 釘孔
１３ 突起
１４ 釘
１５ 嵌合孔
１６ 桟木
１７ 挟持金具
１８ 突起
【発明の属する技術分野】
本発明は、瓦屋根用の太陽電池モジュール及びその設置方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
屋根上に設置した多数の太陽電池モジュールから成る太陽電池アレイと、パワーコンディショナー、それらを接続する配線等で構成される太陽光発電システムは、家庭、工場、公共施設等の様々な場所に設置されて利用されている。
【０００３】
太陽電池モジュールを屋根に設置するための従来の方法としては、屋根に太陽電池モジュールの取付装置を設置し、この取付装置により太陽電池モジュールを屋根の上方に取り付けて支持するものが殆どである。（例えば特許文献１，２参照。）
【０００４】
例えば特許文献２では、瓦の最高部に形成した穴を通して下方から上方にボルトを通し、このボルトにより横桟を固定して、この横桟に太陽電池モジュールを取り付ける構成であり、太陽電池モジュールを瓦の上方に取り付けて支持するようにしているる
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２１１９３２号公報
【特許文献２】
特開平９−２５０２２０号公報
【０００６】
ここで、太陽光発電システムの設置場所として、例えば社寺建築物は、一般住宅と比較して屋根面積が広く、十分な電力が得られるため、環境負荷低減、省エネ化、光熱費の低減の点でメリットが大きい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような社寺では日本瓦、特に平瓦と丸瓦とを交互に用いて葺いた瓦屋根が用いられており、平瓦が板状部分で、丸瓦が畝状部分となって連続することにより、建物に重量感や風格を与え、建物全体の景観を美しくしている。
【０００８】
従ってこのような社寺等の瓦屋根に太陽電池モジュールを設置する際には、景観を極力損なわないようにすることが肝要である。
【０００９】
しかるに、上記特許文献２に示されるように、従来技術では、瓦の最高部に形成した穴を通して下方から上方にボルトを通し、このボルトにより横桟を固定して、この横桟に太陽電池モジュールを取り付ける構成であり、太陽電池モジュールを瓦の上方に取り付けて支持するものであるから、景観は大いに損なわれてしまう。
【００１０】
またこのような設置方法では、太陽電池モジュールの安定した設置が困難であると共に、その設置面積が限定され、屋根面積の広さのメリットを享受できないという課題もある。
本発明はこのような課題を解決することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明では、まず請求項１において、畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根に用いる太陽電池モジュールを、湾曲可能なシート状体として構成し、このシート状体は、個々の瓦の板状部分に対応させて、隣接の瓦との重なり部分に至る大きさに形成すると共に、隣接の瓦との重なり部分を除いた板状部分に対応するシート状体の範囲に太陽電池セルを配置した瓦屋根用の太陽電池モジュールを提案する。
【００１２】
また請求項２の発明では、請求項１の発明において、シート状体の畝状部分側の角部の裏側には、瓦に形成された釘孔に嵌合させる突起を設けることを提案する。
【００１３】
また請求項３の発明では、請求項１の発明において、シート状体の畝状部分側の角部には、瓦に形成された釘孔に打ちつけた釘の頭部に嵌合させる嵌合孔を設けることを提案する。
【００１４】
また請求項４の発明では、請求項１の発明において、シート状体は、隣接する瓦の畝状部分の端側に対応する角部に切り欠き形成することを提案する。
【００１５】
また請求項５の発明では、請求項１の発明において、シート状体の底面側に隙間を形成するための多数の突起を設けることを提案する。
【００１６】
また請求項６の発明では、請求項１の発明において、シート状体の底面側を導電性に構成することを提案する。
【００１７】
更に請求項７の発明では、畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根を葺くための個々の瓦の板状部分に対応させて、隣接の瓦との重なり部分に至る大きさに形成した湾曲可能なシート状体として太陽電池モジュールを構成すると共に、この太陽電池モジュールは、隣接の瓦との重なり部分を除いた上記瓦の板状部分に対応するシート状体の範囲に太陽電池セルを配置した構成とし、このシート状体を瓦の板状部分に載置した状態で隣接の瓦を重ねることにより、その重なり部分でシート状体を固定すると共に、畝状部分の内側の空間を配線用空間とした瓦屋根用の太陽電池モジュールの設置方法を提案する。
【００１８】
また請求項８の発明では、請求項７の発明において、シート状体の底面側の少なくとも一部を接着により瓦の板状部分に固定することを提案する。
【００１９】
また請求項９の発明では、請求項７の発明において、シート状体の底面側の少なくとも一部を吸盤の吸着により瓦の板状部分に固定することを提案する。
【００２０】
また請求項１０の発明では、請求項７の発明において、シート状体を、その端縁部を瓦の板状部分と共に挟持金具により挟持して固定することを提案する。
【００２１】
また請求項１１の発明では、請求項７の発明において、畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根は、独立した平瓦と丸瓦を要素とすることを提案する。
【００２２】
また請求項１２の発明では、請求項７の発明において、畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根は、平瓦と丸瓦を一体に構成したものとすることを提案する。
【００２３】
また請求項１３の発明では、請求項７の発明において、畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根は、桟瓦を要素とすることを提案する。
【００２４】
本発明の太陽電池モジュールは、湾曲可能なシート状体として構成しているので、各瓦の板状部分の上面に適応させることができる。そしてシート状体は個々の瓦の板状部分に対応させて、隣接の瓦との重なり部分に至る大きさに形成しているので、葺かれた隣接の瓦の重なった部分により端縁部が挟まれて固定状態とすることができる。
【００２５】
一方、本発明の太陽電池モジュールでは、隣接の瓦との重なり部分を除いた板状部分に対応するシート状体の範囲に太陽電池セルを配置しているので、太陽電池セルの一部が、上記重なり部分に隠れることがなく、全ての太陽電池セルが畝状部分間の板状部分の上に位置するので、発電に寄与しない無駄な太陽電池セルの部分が生じない。
【００２６】
また全ての太陽電池セルが畝状部分間の板状部分の上に位置するので、屋根全体としての景観を損ねることがない。
【００２７】
そして隣接した瓦の太陽電池モジュール間を接続する配線は、畝状部分の内側の空間を配線空間として配線を行うことができ、配線によっても景観が損なわれることがない。
【００２８】
以上の本発明においては、瓦を釘孔を通して釘により桟木に固定していない場合には、シート状体の畝状部分側の角部の裏側に、釘孔に嵌合させる突起を設けて、この突起を瓦の釘孔に押し込んで嵌合すれば、シート状体は、上記重なり部分による挟持と共に固定されるため、より安定に固定される。
【００２９】
瓦を釘孔を通して釘により桟木に固定している場合には、シート状体の畝状部分側の角部に嵌合孔を設けて、この嵌合孔を釘孔に打ちつけた釘の頭部に嵌合させれば、シート状体は、上記重なり部分による挟持と共に、ずれを防止されて、より安定に固定される。
【００３０】
シート状体は、例えば瓦が葺かれた後、板状部分の上方に位置させ、上側に隣接する瓦の板状部分との重なり部分には挿入しないで、まず、横方向に移動して、横側に隣接する瓦の畝状部分との重なり部分に挿入し、次いで、この状態で前方に移動して、前側の端縁を、上側に隣接する瓦の板状部分との重なり部分に挿入することにより、上述した所定の位置に設置することができる。
【００３１】
この際、シート状体は、隣接する瓦の畝状部分の端部に対応する角部に切り欠きを形成すれば、上述した横方向への移動に際して、シート状体の角部が、隣接する瓦の畝状部分の端部に当たることがなく、上述したシート状体の設置作業を円滑に行うことができる。
【００３２】
またシート状体の底面側に隙間を形成するための多数の突起を設ければ、シート状体を板状部分の上側に固定した状態において、これらの多数の突起により通風空間が形成されるので、温度上昇を防止することができる。
【００３３】
またシート状体の底面側を金属等で導電性に構成することにより、本発明の太陽電池モジュールを設置した屋根を電波遮蔽の機能を持たせることができる。
【００３４】
また本発明においては、以上に説明した固定手段を適用する他、これらに加えて、シート状体の底面側の少なくとも一部を接着により瓦の板状部分に固定したり、又はシート状体の底面側の少なくとも一部を吸盤の吸着により瓦の板状部分に固定したり、又はシート状体を、その端縁部を瓦の板状部分と共に挟持金具により挟持して固定する等の固定手段を適用することにより、更に安定的に太陽電池モジュールを固定することができる。
【００３５】
以上の方法を適用する、畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根は、独立した平瓦と丸瓦を要素とした、いわゆる本葺きの屋根とする他、平瓦と丸瓦を一体に構成したものとしたり、又は桟瓦を要素とするものとすることが出来る。
【００３６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図を参照して説明する。
図１〜図５は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１は本発明を適用する瓦の斜視図、図２は太陽電池モジュールの斜視図、図３は太陽電池モジュールを瓦に載置した状態の斜視図、図４は瓦を葺いて行く途中の状態を示す斜視図であり、図５は図４の一部の平面図である。
図において符号１は上述したとおり本発明を適用する瓦１の例を示すもので、この瓦１は畝状部分２と板状部分３を一体に形成したものであり、板状部分３には葺いた際に下方となる端縁には壁が形成されない凹部を形成している。勿論、この凹部はなくても良い。また板状部分３の畝状部分２側の角部には後述する釘孔１２を突出形成している。
【００３７】
また符号４は太陽電池モジュールを示すもので、この太陽電池モジュール４は湾曲可能なシート状体として構成している。太陽電池モジュール４は周知のとおり、例えば耐候性に優れた充填材により封止された太陽電池セルを、受光側のフロントカバーと、裏側のバックカバー又はシート間に挟んだ構成を一般的な構成とするものであり、本発明では、湾曲可能なシート状体として構成するために、バックシートを樹脂製とし、表面加工は、太陽電池セル５とバックシートを透明樹脂でラミネートしている。この他、表面加工は、傷のつきにくい透明のガラス、セロファン、プラスチックを用いて行うこともできる。
【００３８】
符号６は配線であり、また７はコネクタであるが、この実施の形態では、これらの配線６とコネクタ７はフラット型を用いている。また太陽電池モジュール（シート状体）４の図２中の右上部には、上記釘孔１２に対応する嵌合孔１５を形成しているが、その機能は後述する。
【００３９】
図３に示すように、本発明の第１の実施の形態では、太陽電池モジュールを構成するシート状体４の大きさは、個々の瓦１の板状部分３と略同じ大きさに形成している。即ち、このシート状体４は、個々の瓦１の板状部分３の凹部に対応させて、隣接の瓦３との重なり部分８に至る大きさに形成している一方、隣接の瓦３との重なり部分８を除いた板状部分３に対応するシート状体４の範囲に太陽電池セル５を配置している。
【００４０】
以上の構成において、本発明の太陽電池モジュール４は、湾曲可能なシート状体４として構成しているので、各瓦３の板状部分３の上面に適応させることができる。即ち、板状部分３の上面の湾曲に対応させて湾曲させることができる。
【００４１】
そしてシート状体４は個々の瓦１の板状部分３に対応させて、隣接の瓦１との重なり部分８に至る大きさに形成しているので、隣接の瓦１を葺いた際に、重なった瓦１の部分８により端縁部が挟まれて固定状態とすることができる。
【００４２】
下側の瓦１の板状部分３の一部は、上側の瓦１の畝状部分２及び板状部分３により覆われ、従ってこの部分のシート状体４も覆われるが、太陽電池セル５は、隣接の瓦１との重なり部分８を除いた板状部分３に対応するシート状体４の範囲に配置しているので、太陽電池セル５の一部が、上記重なり部分８に隠れることがなく、全ての太陽電池セル８が畝状部分２間に位置する板状部分３の上に位置するので、発電に寄与しない無駄な太陽電池セル５の部分が生じない。
【００４３】
そして隣接した瓦１の太陽電池モジュール４間を接続する配線６は、畝状部分の内側の空間を配線空間として配線を行うことができ、配線が外部に露出しないので、配線によっても景観が損なわれることがない。
【００４４】
以上の説明では、太陽電池モジュールを構成するシート状体４は、隣接の瓦１を葺いた際に、重なった瓦１の部分８により端縁部を挟んで固定状態としているが、このような固定手法に加えて後述するように、適宜の他の固定手法を適用することができる。
【００４５】
その固定手法としては、例えば、シート状体４の底面側の少なくとも一部を接着剤や両面テープを用いて接着により瓦１の板状部分３に固定したり、又はシート状体４の底面側の少なくとも一部を吸盤の吸着により瓦１の板状部分３に固定することが出来る。その他の固定手法は、次に説明する他の実施の形態により説明する。
【００４６】
即ち、図６〜図９は、本発明の他の実施の形態を示すものであり、これらの図において、図６は図５と同様な平面図、図７は太陽電池モジュールを構成するシート状体の平面図、図８、図９は釘孔１２に関する構成の具体例を示す図６のＡ−Ａ断面図である。尚、これらの図において、上記第１の実施の形態の構成要素に相当する構成要素には、図１〜図５に記載した符号と同一の記号を付して、重複する説明は省略する。
【００４７】
図６、図７に示すように、この実施の形態では、シート状体４は、第１の実施の形態のように、個々の瓦１の板状部分３と略同じ大きさには形成しておらず、図中上側と左下側の夫々に切り欠き９，１０を形成している。
【００４８】
図中上側の切り欠き９により、シート状体４の図中右上側には突出部１１が形成され、この突出部１１は瓦１に形成されている釘孔１２に対応しており、この釘孔１２を用いてシート状体４の部分的な固定を行う構成としている。
【００４９】
まず図８は、瓦１を釘孔１２を通して釘により桟木（図示省略）に固定していない場合を示すもので、この場合には、シート状体４の畝状部分側の角部の裏側、即ち上記突出部１１の該当個所に、瓦１の釘孔１２に嵌合させる突起１３を設けて、この突起１３を瓦１の釘孔１２に押し込んで嵌合することにより、シート状体４は、上記重なり部分８による瓦１の挟持と共に、この部分で固定されるため、より安定に固定される。
【００５０】
次に、図９は瓦１を釘孔１２を通して釘１４により桟木１６に固定している場合を示すもので、この場合には、上記シート状体４の突出部１１の該当個所に嵌合孔１５を設けて、この嵌合孔１５を、釘孔１２に打ちつけた釘１４の頭部に嵌合させれば、シート状体４は、上記重なり部分８による挟持と共に、この部分でずれを防止されて、より安定に固定される。
【００５１】
尚、この実施の形態では、シート状体４は、例えば瓦１が葺かれた後、板状部分３の上方に位置させ、上側に隣接する瓦１の板状部分３との重なり部分８には挿入しないで、まず、横方向に移動して、横側に隣接する瓦１の畝状部分２との重なり部分８に挿入し、次いで、この状態で前方に移動して、前側の端縁を、上側に隣接する瓦１の板状部分３との重なり部分８に挿入することにより、上述した所定の位置に設置することができる。
【００５２】
この際、シート状体４は、隣接する瓦１、この場合、斜め方向に隣接する瓦１の畝状部分２の端部に対応する角部に切り欠き１０を形成しているので、上述した横方向への移動に際して、シート状体４の角部が、隣接する瓦１の畝状部分２の端部に当たることがなく、上述したシート状体の設置作業を円滑に行うことができる。
【００５３】
次に図１０、図１１は、本発明の更に他の実施の形態を示すものであり、図１０は斜視図、図１１は図１０の要部の拡大断面図である。尚、これらの図において、上記第１の実施の形態の構成要素に相当する構成要素には、図１〜図５に記載した符号と同一の記号を付して、重複する説明は省略する。
この実施の形態では、シート状体４は、その端縁部を瓦１の板状部分３の端縁と共に、コ字状の挟持金具１７により挟持して固定しており、これにより太陽電池モジュールを構成するシート状体４を、更に安定的に瓦１に固定することができる。
【００５４】
次に図１２は本発明の太陽電池モジュールを構成するシート状体４の、更に他の実施の形態を示す断面図であり、この図１２においても以上の実施の形態の構成要素に相当する要素については同一の符号を付して重複する説明を省略している。
この実施の形態では、シート状体４の底面側に隙間を形成するための多数の突起１８を設けており、この構成では、以上に述べた固定手法によりシート状体４を瓦１の板状部分３の上側に固定した状態において、これらの多数の突起１８により通風空間が形成されるので、太陽電池セル５の温度上昇による効率低下を防止することができる。
【００５５】
上述したとおり、シート状体４の底面側は、湾曲が可能であれば、金属等で導電性に構成することができ、この場合には、本発明の太陽電池モジュール４を設置した屋根を電波遮蔽の機能を持たせることができる。
【００５６】
以上では、本発明を適用する、畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根として、畝状部分と板状部分を有する瓦、いわば平瓦と丸瓦を一体に構成した瓦を葺いて構成する瓦屋根について説明しているが、本発明は、独立した平瓦と丸瓦を要素とした、いわゆる本葺きの瓦屋根や、桟瓦を要素として葺いて構成する瓦屋根にも適用することができるものである。
【００５７】
図１３は本発明を適用して葺いた瓦屋根の外観を示す説明的斜視図であり、図中左側に示される瓦屋根は実施の形態として上述したものと同様であり、そして図中右側に示される瓦屋根が、桟瓦を要素として葺いて構成する瓦屋根に本発明を適用した場合を示すものである。図中右側の瓦屋根においては、瓦の符号のみを以上の実施の形態とは異ならせている。即ち、符号１０１は桟瓦、１０２はその畝状部分、１０３は板状部分を示すものである。
【００５８】
【発明の効果】
本発明は以上のとおりであるので、次のような効果がある。
ａ．本発明の太陽電池モジュールは、湾曲可能なシート状体として構成しているので、各瓦の板状部分の上面に適応させることができ、そしてシート状体は個々の瓦の板状部分に対応させて、隣接の瓦との重なり部分に至る大きさに形成しているので、隣接の瓦を葺いた際に、重なった瓦の部分により端縁部が挟まれて容易に固定状態とすることができる。
【００５９】
ｂ．本発明の太陽電池モジュールでは、隣接の瓦との重なり部分を除いた板状部分に対応するシート状体の範囲に太陽電池セルを配置しているので、太陽電池セルの一部が、上記重なり部分に隠れることがなく、全ての太陽電池セルが畝状部分間の板状部分の上に位置するので、発電に寄与しない無駄な太陽電池セルの部分が生じない。
【００６０】
ｃ．全ての太陽電池セルが畝状部分間の板状部分の上に位置するので、屋根全体としての景観を損ねることがない。
【００６１】
ｄ．隣接した瓦の太陽電池モジュール間を接続する配線は、畝状部分の内側の空間を配線空間として配線を行うことができ、配線が外部に露出しないので、配線によっても景観が損なわれることがない。
【００６２】
ｅ．瓦の少なくとも板状部分を軽量に構成することにより、瓦屋根全体としての重量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する瓦の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本発明を適用する太陽電池モジュールの実施の形態を示す斜視図である。
【図３】図２の太陽電池モジュールを図１の瓦に載置した状態の斜視図である。
【図４】図３の状態の瓦を葺いて行く途中の状態を示す斜視図である。
【図５】図４の一部の平面図である。
【図６】本発明を適用する太陽電池モジュールの他の実施の形態を示すもので、瓦を葺いて行く状態の平面図である。
【図７】図６の太陽電池モジュールの平面図である。
【図８】釘孔に関する構成の具体例を示す図６のＡ−Ａ断面図である。
【図９】釘孔に関する構成の他の具体例を示す図６のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】本発明を適用して葺いた瓦屋根の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図１１】図１０の要部の拡大断面図である。
【図１２】本発明を適用する太陽電池モジュールの更に他の実施の形態を示す断面図である。
【図１３】本発明を適用して葺いた瓦屋根の外観を示す説明的斜視図である。
【符号の説明】
１，１０１ 瓦
２，１０２ 畝状部分
３，１０３ 板状部分
４ 太陽電池モジュール（シート状体）
５ 太陽電池セル
６ 配線
７ コネクタ
８ 重なり部分
９，１０ 切り欠き
１１ 突出部
１２ 釘孔
１３ 突起
１４ 釘
１５ 嵌合孔
１６ 桟木
１７ 挟持金具
１８ 突起
Claims (13)
- 畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根に用いる太陽電池モジュールを、湾曲可能なシート状体として構成し、このシート状体は、個々の瓦の板状部分に対応させて、隣接の瓦との重なり部分に至る大きさに形成すると共に、隣接の瓦との重なり部分を除いた板状部分に対応するシート状体の範囲に太陽電池セルを配置したことを特徴とする瓦屋根用の太陽電池モジュール
- シート状体の畝状部分側の角部の裏側には、瓦に形成された釘孔に嵌合させる突起を設けたことを特徴とする請求項１に記載の瓦屋根用の太陽電池モジュール
- シート状体の畝状部分側の角部には、瓦に形成された釘孔に打ちつけた釘の頭部に嵌合させる嵌合孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の瓦屋根用の太陽電池モジュール
- シート状体は、隣接する瓦の畝状部分の端側に対応する角部に切り欠きを形成したことを特徴とする請求項１に記載の瓦屋根用の太陽電池モジュール
- シート状体の底面側に隙間を形成するための多数の突起を設けたことを特徴とする請求項１に記載の瓦屋根における瓦屋根用の太陽電池モジュール
- シート状体の底面側を導電性に構成したことを特徴とする請求項１に記載の瓦屋根用の太陽電池モジュール
- 畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根を葺くための個々の瓦の板状部分に対応させて、隣接の瓦との重なり部分に至る大きさに形成した湾曲可能なシート状体として太陽電池モジュールを構成すると共に、この太陽電池モジュールは、隣接の瓦との重なり部分を除いた上記瓦の板状部分に対応するシート状体の範囲に太陽電池セルを配置した構成とし、このシート状体を瓦の板状部分に載置した状態で隣接の瓦を重ねることにより、その重なり部分でシート状体を固定すると共に、畝状部分の内側の空間を配線用空間としたことを特徴とする瓦屋根用の太陽電池モジュールの設置方法
- シート状体の底面側の少なくとも一部を接着により瓦の板状部分に固定することを特徴とする請求項７に記載の瓦屋根用の太陽電池モジュールの設置方法
- シート状体の底面側の少なくとも一部を吸盤の吸着により瓦の板状部分に固定することを特徴とする請求項７に記載の瓦屋根用の太陽電池モジュールの設置方法
- シート状体を、その端縁部を瓦の板状部分と共に挟持金具により挟持して固定することを特徴とする請求項７に記載の瓦屋根用の太陽電池モジュールの設置方法
- 畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根は、独立した平瓦と丸瓦を要素とするものである請求項７に記載の瓦屋根用の太陽電池モジュールの設置方法
- 畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根は、平瓦と丸瓦を一体に構成したものである請求項７に記載の瓦屋根用の太陽電池モジュールの設置方法
- 畝状部分と板状部分で構成される瓦屋根は、桟瓦を要素とするものである請求項７に記載の瓦屋根用の太陽電池モジュールの設置方法
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