JP2010001631A - Structure and construction method for installing metal plate-integrated solar battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露出防水層の上面にフィルム型太陽電池を設置するための太陽電池の設置構造及び設置工法に関する。更に詳しくは、本発明は、露出防水層上に金属板一体型太陽電池が設置されている太陽電池の設置構造であって、露出防水層、Ｔｇが−４０〜−８０℃の合成樹脂エマルジョンと水硬性セメントからなり、該樹脂成分を３〜２０重量％含有する弾性モルタル層、接着剤層、及び金属板一体型太陽電池がこの順序で接合されている金属板一体型太陽電池の設置構造、及び金属板一体型太陽電池の設置工法に関するものである。本発明は、太陽電池を設置するための専用架台を建造物の屋上へ設置する必要がなく、また、瓦等の建材と太陽電池を一体化して施工する必要のない太陽電池の設置構造及びその施工法を提供するものである。 The present invention relates to a solar cell installation structure and installation method for installing a film-type solar cell on an upper surface of an exposed waterproof layer. More specifically, the present invention relates to a solar cell installation structure in which a metal plate integrated solar cell is installed on an exposed waterproof layer, the exposed waterproof layer, a synthetic resin emulsion having a Tg of −40 to −80 ° C. An installation structure of a metal plate integrated solar cell made of hydraulic cement, in which an elastic mortar layer containing 3 to 20% by weight of the resin component, an adhesive layer, and a metal plate integrated solar cell are joined in this order; And an installation method of the metal plate integrated solar cell. The present invention eliminates the need for installing a dedicated stand for installing solar cells on the rooftop of a building, and also provides a solar cell installation structure that eliminates the need to integrate construction materials such as roof tiles and solar cells. The construction method is provided.
本発明は、従来のパネル型太陽電池を取り付ける架台を防水層上に固定する必要がないため、太陽電池を設置する際に防水層を損傷し、漏水の原因となることが防止できるものである。更に、本発明は、太陽電池を設置する場所を確保してその利用を促進することを可能とするものであり、クリーンな太陽エネルギーを有効利用するための技術分野において有用であり、地球環境の悪化を防止するための一手段として期待されるものである。 The present invention eliminates the need for fixing a mounting base for mounting a conventional panel type solar cell on the waterproof layer, and therefore can prevent the waterproof layer from being damaged and causing water leakage when the solar cell is installed. . Furthermore, the present invention makes it possible to secure a place where a solar cell is to be installed and promote its use, and is useful in the technical field for effectively using clean solar energy. This is expected as a means for preventing deterioration.
近年、地球規模での資源節約や環境悪化の防止に係る問題を解決していくために、化石燃料の代替エネルギーとして、原子力以外に、風力、波力、太陽光等の潜在するエネルギーを有効利用する技術の開発がなされ、ある程度の規模での実用化が達成されている。その中で、クリーンな太陽光エネルギーの活用については太陽電池が主要な技術として注目されており、工場生産された太陽電池を単に設置するだけで、簡便に、小規模からの発電が可能であるため、太陽発電は個人の住宅やビル全体で消費するエネルギーの一部を代替する技術として実用化されてきている。 In recent years, in order to solve problems related to global resource saving and prevention of environmental degradation, in addition to nuclear power, potential energy such as wind, wave power, and solar power is effectively used as alternative energy for fossil fuels. Technology has been developed to achieve practical use at a certain scale. Among them, solar cells are attracting attention as the main technology for the utilization of clean solar energy, and it is possible to generate power from a small scale simply by installing factory-produced solar cells. Therefore, solar power generation has been put into practical use as a technology that replaces part of the energy consumed in individual houses and buildings.
太陽電池を住宅やビルの屋根又は壁面等に取り付けるに際しては、取付け用の金具や架台を屋根又は壁面に固定し、この架台等にパネル状の太陽電池を設置する方式、スレートや金属瓦のように平坦な表面を有する建築材の基材表面に太陽電池を一体化させた太陽電池一体型の建材を野地板上に直接葺く方式や、屋上スラブ上に太陽電池を貼着する方式等の手段が採られている。 When installing solar cells on the roof or wall of a house or building, etc., a mounting bracket or mount is fixed to the roof or wall, and a panel-like solar cell is installed on the mount, such as a slate or metal tile. Such as a method in which a solar cell-integrated building material in which solar cells are integrated on the surface of a building material having a flat surface is spread directly on a field board, or a method in which a solar cell is attached on a roof slab. Means are taken.
金具や架台等を使用して既存の屋根構造部材に太陽電池パネルを固定する方式には、例えば、屋根又は壁面に折板屋根を取付けるための固定部材を設置し、この固定部材に折板屋根を取付けると共に、太陽電池パネルを折板屋根の上に固定部材で固定する太陽電池パネルの設置方法が提案され、それにより屋根や屋上を痛めることなく、迅速に、しかも安価に太陽発電パネルを設置することができる（特許文献１参照）。この種の架台上にパネル状の太陽電池ユニットを設置する方式には、特殊な屋根構造を有する屋根にのみ適用が可能である、新たに架台を作製しなければならない等の問題がある。また、架台や太陽発電ユニットを、屋根とは独立した構造物として設置すると、耐風圧や積雪荷重等の外力に対する強度が要求され、また、重量が大きくなることが多い。そのため、屋根面に多大な重量が負荷されて、屋根構造や防水層の破壊等の好ましくない影響がしばしば発生する。また、架台の作製その設置作業も煩雑となり高コストでもある。 In the method of fixing the solar cell panel to the existing roof structure member using a metal fitting or a mount, for example, a fixing member for attaching the folded plate roof to the roof or the wall surface is installed, and the folded plate roof is attached to the fixed member. At the same time, a method for installing a solar cell panel that fixes the solar cell panel on a folded plate roof with a fixing member has been proposed, thereby quickly and inexpensively installing a solar power panel without damaging the roof or rooftop. (See Patent Document 1). The method of installing a panel-like solar cell unit on this type of pedestal has problems that it can be applied only to a roof having a special roof structure, and a new gantry must be prepared. In addition, when a gantry or a solar power generation unit is installed as a structure independent of the roof, strength against external forces such as wind resistance and snow load is required, and the weight is often increased. For this reason, a great amount of weight is applied to the roof surface, and undesirable effects such as the destruction of the roof structure and the waterproof layer often occur. In addition, the fabrication and installation of the gantry is complicated and expensive.
また、金属建材の平板部に弾性接着剤で接着された太陽電池パネル一体型建材の両端に設けた建材間を係合することができる係合部により複数の一体型建材を係合して野地板上に水密な太陽電池パネル構造を形成する一体型建材（特許文献２参照）や、屋根瓦基材の表面に太陽電池モジュールが配置された太陽電池と屋根瓦が一体化された瓦を水上側の瓦を水下側の瓦の上縁に一部重なるように順次配置して屋根下地材にくぎ打ちして固定した太陽電池付き屋根瓦が提案されている（特許文献３参照）。これらの一体型建材は、例えば、瓦等の比較的小型の部材にならざるを得ず、一体型屋根材を作製するコストが高くなる、また施工には多数の一体型建材を使用せざるを得ない場合が多く施工作業も煩雑でコスト高となる。 In addition, a plurality of integrated building materials are engaged by engaging portions that can engage between the building materials provided at both ends of the solar cell panel integrated building material bonded to the flat plate portion of the metal building material with an elastic adhesive. An integrated building material (see Patent Document 2) that forms a water-tight solar cell panel structure on the ground plane, or a roof tile that has a solar cell module on the surface of a roof tile base material and a roof tile that is integrated There has been proposed a roof tile with solar cells in which the side tiles are sequentially arranged so as to partially overlap the upper edge of the underwater tile and are nailed and fixed to the roof base material (see Patent Document 3). These integrated building materials, for example, have to be relatively small members such as tiles, which increases the cost of producing the integrated roofing material, and requires a large number of integrated building materials to be used for construction. In many cases, the construction work is complicated and expensive.
また、太陽電池モジュールを屋根上に施工するにあたり、屋根の流れ方向およびその流れ方向と直交する方向にそれぞれ間隔をおいて複数個の太陽電池モジュールが接着剤を介して設置され、屋根の流れ方向の最下流側に設置された各最下段の太陽電池モジュールが屋根に固定された支持材によって支持されていることにより、太陽電池のモジュールの滑落を防止すると共に、太陽電池モジュールの取り外しを容易とした取付け構造が提案されている（特許文献４参照）。 In addition, when constructing a solar cell module on the roof, a plurality of solar cell modules are installed via an adhesive with an interval in the flow direction of the roof and a direction perpendicular to the flow direction, and the flow direction of the roof Each of the lowermost solar cell modules installed on the most downstream side of the solar cell module is supported by a support material fixed to the roof, so that the solar cell module can be prevented from slipping and the solar cell module can be easily removed. A mounting structure has been proposed (see Patent Document 4).
更に、屋根防水と太陽光による発電が同時に行える太陽電池一体型防水シートが提案されている。この太陽電池一体型防水シートは、加硫ゴム係、塩化ビニル・エチレン係、アスファルト系非加硫ゴム等の高分子ルーフィングシートに薄膜状のフレッキシブルなアモルファスシリコン等の太陽電池が一体化されたものであり、コンクリートやプレキャストパネル等により構成された屋根面に防水工事を施工する際に使用される（特許文献５参照）。 Furthermore, a solar cell-integrated waterproof sheet capable of simultaneously waterproofing the roof and generating electricity with sunlight has been proposed. This solar cell-integrated waterproof sheet is a polymer roofing sheet made of vulcanized rubber, vinyl chloride / ethylene, asphalt-based non-vulcanized rubber, etc., which is integrated with a thin-film flexible amorphous silicon solar cell. It is used when waterproofing construction is performed on a roof surface composed of concrete, precast panels or the like (see Patent Document 5).
従来、太陽電池を設置するには、建造物屋上に専用の設置用架台を取り付けてこれにパネル型太陽電池を固定して設置することがしばしば行われるが、太陽電池設置用架台を取り付けるには屋上のコンクリートスラブや金属屋根が適している。しかし、太陽電池の設置用架台を設置するためにはコストや手間がかかり、そのため太陽電池の設置費用がかさむ。また強風対策等をも考慮しなければならないため、特に建造物竣工後に太陽電池を設置する場合には十分な対処が必要となる。太陽電池の設置用架台を上記以外の場所、例えば露出している防水層上に直接設置しようとすると、架台やパネル型太陽電池の重量によって架台設置部の防水層が減衰して建物全部との境目で防水層が破断しやすくなり、この箇所が漏水の原因となることがあった。 Conventionally, in order to install solar cells, it is often done by installing a dedicated installation stand on the building roof and fixing the panel type solar cell to this, but to attach the solar cell installation stand Rooftop concrete slabs and metal roofs are suitable. However, it takes a lot of cost and labor to install the solar cell installation stand, which increases the installation cost of the solar cell. Moreover, since measures against strong winds must be taken into consideration, sufficient measures are required particularly when installing solar cells after the construction is completed. If you try to install the solar cell installation base directly on a place other than the above, for example, on the exposed waterproof layer, the waterproof layer of the base installation part will be attenuated by the weight of the base or panel type solar cell and The waterproof layer easily breaks at the boundary, and this portion may cause water leakage.
また、太陽電池モジュールと一体化した瓦や太陽電池一体化建材パネル等は、比較的小型の部材であるため施工には多くの数の一体化建材を必要とし、その製作と施工が高コストとなる問題がある。屋上に太陽電気モジュールを接着剤により施工する技術では、長期間に亘る耐久性に問題がある。更に、太陽電池の設置と屋根防水とを同時に施工する太陽電池一体型シート防水材は、太陽電池の機能及び防水性を十分に発揮するためには未だ解決するべき問題を数多く残している。
このような状況のなかで、本発明は上記従来技術に鑑みて、上記従来技術の諸問題を抜本的に解決することが可能な新しい防水層上に太陽電池を施工する工法を開発することを目標として鋭意研究を積み重ねた結果、太陽電池設置のための専用架台を建造物の屋上への設置や、建材との一体化をする必要のない太陽電池の設置工法及び設置構造を新たに見出し、更に研究を重ねることにより本発明を完成させるに至った。
本発明の目的は、防水層に損傷等を発生させることがなく、強風に対する対策を必要としないで露出防水層上に太陽電池を設置することが可能な太陽電池の設置構造及び設置工法を提供することにある。また、本発明の目的は、防水層に漏水の原因となる損傷等を発生させることなく露出防水層上に太陽電池を設置することが可能な設置工法を提供することにある。また、本発明の目的は、既存の建物の露出防水層上に簡便な方法により太陽電池を設置する工法を提供することにある。また、本発明の目的は、専用の架台の作製を必要としない太陽電池の設置構造及び設置工法を提供することにある。
Under such circumstances, the present invention is to develop a construction method for constructing a solar cell on a new waterproof layer capable of drastically solving the problems of the prior art in view of the prior art. As a result of intensive research as a goal, we have newly found a solar cell installation method and installation structure that does not require the installation of a dedicated stand for solar cell installation on the building rooftop or integration with building materials, Further research has led to the completion of the present invention.
An object of the present invention is to provide a solar cell installation structure and an installation method capable of installing a solar cell on an exposed waterproof layer without causing damage to the waterproof layer and requiring no measures against strong winds. There is to do. Another object of the present invention is to provide an installation method capable of installing a solar cell on an exposed waterproof layer without causing damage or the like causing water leakage in the waterproof layer. Moreover, the objective of this invention is providing the construction method which installs a solar cell by the simple method on the exposed waterproof layer of the existing building. Moreover, the objective of this invention is providing the installation structure and installation method of a solar cell which do not require preparation of a stand for exclusive use.
上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
（１）露出防水層上に金属板一体型太陽電池が設置されている太陽電池の設置構造であって、該設置構造が、露出防水層、Ｔｇが−４０〜−８０℃の合成樹脂エマルジョンと水硬性セメントからなり、該樹脂成分を３〜２０重量％含有する弾性モルタル層、接着剤層、及び金属板一体型太陽電池からなることを特徴とする金属板一体型太陽電池の設置構造。
（２）上記合成樹脂エマルジョンが、アクリル系樹脂エマルジョン又はエチレン酢酸ビニル系樹脂エマルジョンからなる上記（１）に記載の金属板一体型太陽電池の設置構造。
（３）上記接着剤が、エポキシ系樹脂接着剤、ウレタン系樹脂接着剤、ポリエステル系樹脂接着剤、又はアクリル系樹脂接着剤からなる上記（１）又は（２）に記載の金属板一体型太陽電池の設置構造。
（４）上記接着剤が、揮発物を含まない接着剤である上記（３）に記載の金属板一体型太陽電池の設置構造。
（５）上記弾性モルタル層が、１５〜３０重量％の水硬性セメント、及び７０〜８５重量％の骨材粉末からなる粉末混合物を原料としてなる上記（１）から（４）のいずれかに記載の金属板一体型太陽電池の設置構造。
（６）上記弾性モルタル層中に合成樹脂製のメッシュシートを有する上記（１）から（５）のいずれかに記載の金属板一体型太陽電池の設置構造。
（７）上記露出防水層が、アスファルト防水層、シート防水層、又は塗膜防水層である上記（１）から（６）のいずれかに記載の金属板一体型太陽電池の設置構造。
（８）金属板一体型太陽電池の金属板が、厚さ０．３〜１．０ｍｍのガルバニウム鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、ステンレス鋼板、又はアルミニウム板である上記（１）から（７）のいずれかに記載の金属板一体型太陽電池の設置構造。
（９）金属板一体型太陽電池を構成する太陽電池が、フィルム型アモルファス太陽電池である上記（１）から（８）のいずれかに記載の金属板一体型太陽電池の設置構造。
（１０）金属板一体型太陽電池が、フィルム型太陽電池により金属板の端部が覆われるように貼り合わせて一体化されている上記（１）から（９）のいずれかに記載の金属板一体型太陽電池の設置構造。
（１１）金属板一体型太陽電池の端部と弾性モルタル層上に金属板又は金属テープを重ね合わせ、ホットメルト接着剤により接着させて金属板一体型太陽電池の端部を押さえた上記（１）から（１０）のいずれかに記載の金属板一体型太陽電池の設置構造。
The present invention for solving the above-described problems comprises the following technical means.
(1) An installation structure of a solar cell in which a metal plate integrated solar cell is installed on an exposed waterproof layer, wherein the installation structure is an exposed waterproof layer, a synthetic resin emulsion having a Tg of −40 to −80 ° C. An installation structure of a metal plate-integrated solar cell, comprising an elastic mortar layer, an adhesive layer, and a metal plate-integrated solar cell made of hydraulic cement and containing 3 to 20% by weight of the resin component.
(2) The installation structure of the metal plate integrated solar cell according to (1), wherein the synthetic resin emulsion is an acrylic resin emulsion or an ethylene vinyl acetate resin emulsion.
(3) The metal plate integrated solar according to (1) or (2), wherein the adhesive is made of an epoxy resin adhesive, a urethane resin adhesive, a polyester resin adhesive, or an acrylic resin adhesive. Battery installation structure.
(4) The installation structure of the metal plate integrated solar cell according to (3), wherein the adhesive is an adhesive not containing volatile substances.
(5) The elastic mortar layer according to any one of (1) to (4), wherein a raw material is a powder mixture including 15 to 30% by weight of hydraulic cement and 70 to 85% by weight of aggregate powder. Installation structure of solar cell with integrated metal plate.
(6) The installation structure of the metal plate integrated solar cell according to any one of (1) to (5), wherein the elastic mortar layer has a mesh sheet made of synthetic resin.
(7) The installation structure of the metal plate integrated solar cell according to any one of (1) to (6), wherein the exposed waterproof layer is an asphalt waterproof layer, a sheet waterproof layer, or a paint film waterproof layer.
(8) Any of the above (1) to (7), wherein the metal plate of the metal plate integrated solar cell is a galvanium steel plate, hot dip galvanized steel plate, stainless steel plate, or aluminum plate having a thickness of 0.3 to 1.0 mm An installation structure of the metal plate integrated solar cell according to claim 1.
(9) The installation structure of the metal plate integrated solar cell according to any one of (1) to (8), wherein the solar cell constituting the metal plate integrated solar cell is a film-type amorphous solar cell.
(10) The metal plate according to any one of (1) to (9), wherein the metal plate integrated solar cell is bonded and integrated so that the end of the metal plate is covered with the film type solar cell. Integrated solar cell installation structure.
(11) The metal plate or metal tape is placed on the end portion of the metal plate integrated solar cell and the elastic mortar layer and bonded with a hot melt adhesive to press the end portion of the metal plate integrated solar cell (1) ) To (10), the metal plate-integrated solar cell installation structure.
（１２）露出防水層上に金属板一体型太陽電池を設置する太陽電池の設置工方法であって、露出防水層表面上にＴｇが−４０〜−８０℃の合成樹脂エマルジョンと水硬性セメントからなり、該合成樹脂成分を３〜２０重量％含有する弾性モルタル層を設け、この上に金属板一体型太陽電池を、接着剤を介して接合させることを特徴とする金属板一体型太陽電池の設置工法。
（１３）上記合成樹脂エマルジョンが、アクリル系樹脂エマルジョン又はエチレン酢酸ビニル系樹脂エマルジョンからなる上記（１２）に記載の金属板一体型太陽電池の設置工法。
（１４）上記接着剤が、エポキシ系樹脂接着剤、ウレタン系樹脂接着剤、ポリエステル系樹脂接着剤、又はアクリル系樹脂接着剤からなる上記（１２）又は（１３）に記載の金属板一体型太陽電池の設置工法。
（１５）上記接着剤が、揮発物を含まない接着剤である上記（１４）に記載の金属板一体型太陽電池の設置工法。
（１６）上記弾性モルタル層が、１５〜３０重量％の水硬性セメント、及び７０〜８５重量％の骨材粉末からなる粉末混合物を原料としてなる上記（１２）から（１５）のいずれかに記載の金属板一体型太陽電池の設置構造。
（１７）露出防水層上面に塗布した弾性モルタルに合成樹脂製のメッシュシートを積層し、このメッシュシートの上から弾性モルタルを塗り重ね、硬化後に接着剤を用いて金属板一体型太陽電池を貼り付ける上記（１２）から（１６）のいずれかに記載の金属板一体型太陽電池の設置工法。
（１８）露出防水層が、アスファルト防水層、シート防水層、又は塗膜防水層である上記（１２）から（１７）のいずれかに記載の金属板一体型太陽電池の設置工法。
（１９）金属板一体型太陽電池の金属板が、厚さ０．３〜１．０ｍｍのガルバニウム鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、ステンレス鋼板、又はアルミニウム板である上記（１２）から（１８）のいずれかに記載の金属板一体型太陽電池の設置工法。
（２０）金属板一体型太陽電池を構成する太陽電池が、フィルム型アモルファス太陽電池である上記（１２）から（１９）のいずれかに記載の金属板一体型太陽電池の設置工法。
（２１）金属板一体型太陽電池が、フィルム型太陽電池により金属板の端部が覆われるように貼り合わせて一体化されている上記（１２）から（２０）のいずれかに記載の金属板一体型太陽電池の設置工法。
（２２）金属板一体型太陽電池の端部と弾性モルタル層上に金属板又は金属テープを重ね合わせ、ホットメルト接着剤により接着させて金属板一体型太陽電池の端部を押さえる上記（１２）から（２１）のいずれかに記載の金属板一体型太陽電池の設置工法。
(12) A solar cell installation method for installing a metal plate integrated solar cell on an exposed waterproof layer, comprising a synthetic resin emulsion having a Tg of −40 to −80 ° C. and a hydraulic cement on the exposed waterproof layer surface. An elastic mortar layer containing 3 to 20% by weight of the synthetic resin component is provided, and a metal plate integrated solar cell is bonded on the metal plate integrated solar cell via an adhesive. Installation method.
(13) The metal plate-integrated solar cell installation method according to (12), wherein the synthetic resin emulsion is an acrylic resin emulsion or an ethylene vinyl acetate resin emulsion.
(14) The metal plate integrated solar according to (12) or (13), wherein the adhesive is an epoxy resin adhesive, a urethane resin adhesive, a polyester resin adhesive, or an acrylic resin adhesive. Battery installation method.
(15) The metal plate-integrated solar cell installation method according to (14), wherein the adhesive is an adhesive containing no volatile matter.
(16) The elastic mortar layer according to any one of (12) to (15), wherein a raw material is a powder mixture including 15 to 30% by weight of hydraulic cement and 70 to 85% by weight of aggregate powder. Installation structure of solar cell with integrated metal plate.
(17) A synthetic resin mesh sheet is laminated on the elastic mortar coated on the upper surface of the exposed waterproof layer, and the elastic mortar is applied over the mesh sheet. After curing, a metal plate integrated solar cell is attached using an adhesive. The installation method of the metal plate integrated solar cell according to any one of (12) to (16).
(18) The installation method of the metal plate integrated solar cell according to any one of (12) to (17), wherein the exposed waterproof layer is an asphalt waterproof layer, a sheet waterproof layer, or a paint film waterproof layer.
(19) Any of the above (12) to (18), wherein the metal plate of the metal plate integrated solar cell is a galvanium steel plate, hot dip galvanized steel plate, stainless steel plate, or aluminum plate having a thickness of 0.3 to 1.0 mm. An installation method of the metal plate integrated solar cell according to claim 1.
(20) The installation method of the metal plate integrated solar cell according to any one of (12) to (19), wherein the solar cell constituting the metal plate integrated solar cell is a film-type amorphous solar cell.
(21) The metal plate according to any one of (12) to (20), wherein the metal plate integrated solar cell is bonded and integrated so that the end portion of the metal plate is covered with the film type solar cell. Installation method for integrated solar cells.
(22) The above-mentioned (12), wherein a metal plate or a metal tape is superposed on the end portion of the metal plate integrated solar cell and the elastic mortar layer and bonded with a hot melt adhesive to hold the end portion of the metal plate integrated solar cell. To (21). The installation method of the metal plate integrated solar cell according to any one of (21) to (21).
本発明は、フィルム状の金属板一体型太陽電池を、露出防水層の上面に弾性モルタル層を介して接着剤で貼付けるものであり、架台を取り付ける必要がないため防水層を損傷させることがない太陽電池の設置構造及び設置工法であって、金属板一体型太陽電池が露出防水層表面上に、Ｔｇが−４０〜−８０℃の合成樹脂エマルジョンからなる合成樹脂成分を３〜２０重量％含む水硬性セメントからなる弾性モルタル層を介して接着剤層により接合されている金属板一体型太陽電池の設置構造及びこの設置構造を構築するための設置工法に関するものである。 The present invention attaches a film-like metal plate-integrated solar cell to the upper surface of an exposed waterproof layer with an adhesive via an elastic mortar layer, and the waterproof layer can be damaged because it is not necessary to attach a frame. 3 to 20% by weight of a synthetic resin component comprising a synthetic resin emulsion having a Tg of −40 to −80 ° C. The present invention relates to an installation structure of a metal plate integrated solar cell joined by an adhesive layer through an elastic mortar layer made of hydraulic cement, and an installation method for constructing this installation structure.
上記合成樹脂エマルジョンとしては、例えば、樹脂固形分濃度が４０重量％以上のものが使用され、アクリル系樹脂エマルジョン又はエチレン酢酸ビニル系樹脂エマルジョンが好適である。上記接着剤としては、エポキシ系樹脂接着剤、ウレタン系樹脂接着剤、ポリエステル系樹脂接着剤、又はアクリル系樹脂接着剤から選択することが好適である。上記接着剤を、揮発物を含まない接着剤とすることで残留歪みの少ない金属板一体型太陽電池の設置構造が構築できる。また、上記弾性モルタルが、１５〜３０重量％の水硬性セメント、及び７０〜８５重量％の骨材粉末からなる粉末混合物を原料としてもよいし、更に他の添加剤を含有してもよい。弾性モルタル層中に合成樹脂製のメッシュシートを有することにより弾性モルタル層の損傷を防止することができる。 As the synthetic resin emulsion, for example, a resin solid concentration of 40% by weight or more is used, and an acrylic resin emulsion or an ethylene vinyl acetate resin emulsion is suitable. The adhesive is preferably selected from an epoxy resin adhesive, a urethane resin adhesive, a polyester resin adhesive, or an acrylic resin adhesive. An installation structure of a metal plate integrated solar cell with little residual distortion can be constructed by using the above adhesive as an adhesive containing no volatile matter. Further, the elastic mortar may be a raw material of a powder mixture composed of 15 to 30% by weight of hydraulic cement and 70 to 85% by weight of aggregate powder, and may further contain other additives. By having a mesh sheet made of synthetic resin in the elastic mortar layer, damage to the elastic mortar layer can be prevented.
金属板一体型太陽電池は、例えば、厚さ０．３〜１．０ｍｍのガルバニウム鋼板又は溶融亜鉛めっき鋼板と、フィルム型アモルファス太陽電池を接合一体化して作製されたものであり、フィルム型太陽電池により金属板の端部を覆うように貼り合わせて一体化した金属板一体型太陽電池が好適である。また、金属板一体型太陽電池の端部と弾性ポリマー層を、他の金属板又は金属テープにより上面から覆い接着することにより、太陽電池の端部が自身の剛性により変形することを防止することができる。 The metal plate integrated solar cell is produced by joining and integrating a galvanium steel plate or a hot dip galvanized steel plate having a thickness of 0.3 to 1.0 mm and a film type amorphous solar cell, for example. Thus, a metal plate integrated solar cell that is bonded and integrated so as to cover the end of the metal plate is suitable. Further, the end of the solar cell and the elastic polymer layer are covered and bonded from the upper surface with another metal plate or metal tape to prevent the end of the solar cell from being deformed by its own rigidity. Can do.
本発明の金属板一体型太陽電池の設置構造は、露出防水層、弾性モルタル層、接着剤層、及び金属板一体型太陽電池から構成され、図１に示す断面構造を有している。以下に、本発明の設置構造を構成する各要素について説明する。 The metal plate integrated solar cell installation structure of the present invention is composed of an exposed waterproof layer, an elastic mortar layer, an adhesive layer, and a metal plate integrated solar cell, and has the cross-sectional structure shown in FIG. Below, each element which comprises the installation structure of this invention is demonstrated.
本発明で用いられる弾性モルタル層はその組成に特徴を有し、建築物等の露出防水層と金属板一体型太陽電池との中間に位置して、日射による温度変化やアスファルト防水層の乾燥収縮、経時変化等によるアスファルト防水層と太陽電池の接合界面における剥離剪断力に対する変形追従性能に優れている。したがって、長期間に亘り剥離、破壊のおそれがない太陽電池の設置構造を構築することができる。すなわち、この弾性モルタル層を介して露出防水層上に直接金属板一体型太陽電池を貼り付けることができ、金属板一体型太陽電池と露出防水層の熱膨張率の差を弾性モルタルのフレキシブルな特性が吸収することで防水層に漏水の原因となるような亀裂・損傷箇所を発生させない。 The elastic mortar layer used in the present invention has a characteristic in its composition, and is located between an exposed waterproof layer of a building or the like and a metal plate integrated solar cell, temperature change due to solar radiation and drying shrinkage of the asphalt waterproof layer It is excellent in deformation follow-up performance against peeling shear force at the joint interface between the asphalt waterproofing layer and the solar cell due to changes over time. Therefore, it is possible to construct a solar cell installation structure that does not cause peeling or destruction over a long period of time. That is, the metal plate integrated solar cell can be directly attached onto the exposed waterproof layer via the elastic mortar layer, and the difference in thermal expansion coefficient between the metal plate integrated solar cell and the exposed waterproof layer Absorbing properties prevents the waterproof layer from causing cracks or damage that could cause water leakage.
一般的な弾性モルタルには、（１）通常のセメントモルタル、石膏系塗り材等に比べて変形能が大きい、（２）水系であり、他の弾性樹脂系材料に比べて取り扱いが容易である。また、（３）火気の危険性が無い、（４）セメントが脱水性能を有することにより、水系であるにもかかわらず乾燥・硬化速度が速い、（５）セメントによる補強効果が大きく、接着力及び皮膜強度が高い、といった性質を有する。
本発明の弾性モルタルは、上記の組成に特徴を有するものであり、一般の弾性モルタルが有する性質に加え、次のような優れた特性を有するように調製されたものである。
（Ａ）セメントの老化防止効果とアクリル系樹脂及びエチレン酢酸ビニル系樹脂との組み合わせにより極めて耐候性が良い。
（Ｂ）他のエマルジョンに比べてＴｇ（ガラス転移点）が極めて低いことにより変形能が大きいのに加えて、セメントの補強効果により接着性及び皮膜強度が高い。
（Ｃ）高濃度のエマルジョンであるが故に余剰水が少なく、乾燥速度及び硬化速度が速い。
（Ｄ）アスファルト防水、シート防水や塗膜防水等の露出防水層との接着性が優れている。
General elastic mortars have (1) large deformability compared to ordinary cement mortars and gypsum-based coating materials, etc., and (2) are water-based and easy to handle compared to other elastic resin-based materials. . Also, (3) no risk of fire, (4) the cement has a dehydration performance, so that the drying and curing speed is fast despite being water-based, (5) the reinforcing effect by the cement is large, and the adhesive strength In addition, the film strength is high.
The elastic mortar of the present invention is characterized by the above composition and is prepared to have the following excellent characteristics in addition to the properties of general elastic mortars.
(A) The weather resistance is extremely good due to the combination of the anti-aging effect of cement and the acrylic resin and ethylene vinyl acetate resin.
(B) Compared with other emulsions, the Tg (glass transition point) is extremely low, so that the deformability is large, and the adhesiveness and film strength are high due to the reinforcing effect of the cement.
(C) Since it is a high-concentration emulsion, there is little excess water, and the drying rate and curing rate are fast.
(D) Adhesiveness with exposed waterproof layers such as asphalt waterproofing, sheet waterproofing and coating film waterproofing is excellent.
本発明の弾性モルタル層には、Ｔｇが−４０〜−８０℃、好適には−５０〜−７０℃の範囲にある樹脂を、固形分として３〜２０重量％、好適には５〜１５重量％含有する。この樹脂成分は、例えば、耐候性に優れたアクリル系樹脂又はエチレン酢酸ビニル系樹脂を含むセメント混和用エマルジョンに由来する。樹脂エマルジョン原料としては、乾燥固形分が４０重量％以上のものが好適である。 In the elastic mortar layer of the present invention, a resin having a Tg of −40 to −80 ° C., preferably −50 to −70 ° C. is used as a solid content of 3 to 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight. %contains. This resin component is derived from, for example, an emulsion for cement admixture containing an acrylic resin or an ethylene vinyl acetate resin excellent in weather resistance. As the resin emulsion raw material, those having a dry solid content of 40% by weight or more are suitable.
本発明で使用する合成樹脂エマルジョンとしては、Ｔｇ（ガラス転移点）が−４０〜−８０℃で、乾燥固形分が４０〜６５重量％で樹脂の成分が純アクリル樹脂（アクリル酸エステル樹脂）又はＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）のセメント混和用のエマルジョンを使用することができる。樹脂のＴｇ値が低いと、それを使用した弾性モルタルの伸びを向上させ、挙動に対する追従性を高める効果があるため、Ｔｇは−４０℃以下の値から選定される。なお、Ｔｇ値が−８０℃より低いセメント混和用エマルジョンは入手し難い。乾燥固形分が高い樹脂エマルジョンは水分割合が低く、それを使用した弾性モルタルの乾燥速度が高まることになる。乾燥固形分が４０重量％以下の樹脂エマルジョンを使用すると乾燥速度が低下するため、脱水材として多量のセメントの添加が必要となり、弾性モルタルとしての柔軟性が低下する。乾燥固形分が６５重量％以上のセメント混和用の樹脂エマルジョンは入手し難い。Ｔｇ値が−４０℃以下のセメント混和用の樹脂エマルジョンとしては、例えば、アクリル系樹脂エマルジョン又はＥＶＡ系樹脂エマルジョンが挙げられるが、セメントと混和した際の耐久性を考慮すると、アクリル系樹脂エマルジョンが好適である。 The synthetic resin emulsion used in the present invention has a Tg (glass transition point) of −40 to −80 ° C., a dry solid content of 40 to 65% by weight and a resin component of pure acrylic resin (acrylic ester resin) or An emulsion for blending EVA (ethylene vinyl acetate copolymer) with cement can be used. If the Tg value of the resin is low, there is an effect of improving the elongation of the elastic mortar using the resin and enhancing the followability to the behavior, so Tg is selected from a value of −40 ° C. or lower. In addition, it is difficult to obtain a cement admixture having a Tg value lower than -80 ° C. The resin emulsion having a high dry solid content has a low moisture content, and the drying rate of the elastic mortar using the resin emulsion is increased. When a resin emulsion having a dry solid content of 40% by weight or less is used, the drying speed is lowered. Therefore, a large amount of cement is required as a dehydrating agent, and flexibility as an elastic mortar is lowered. It is difficult to obtain a resin emulsion for mixing cement with a dry solid content of 65% by weight or more. Examples of the resin emulsion for mixing with cement having a Tg value of −40 ° C. or less include acrylic resin emulsion or EVA resin emulsion. In consideration of durability when mixed with cement, acrylic resin emulsion is used. Is preferred.
アクリル系樹脂エマルジョンの中では、純アクリル樹脂（例えば、アクリル酸エステル樹脂）のエマルジョンが最適である。純アクリル樹脂エマルジョンとはアクリル成分の比率が極めて高い樹脂であり、他の成分との共重合体等からなるものではない。純アクリル樹脂エマルジョンは、アクリル−スチレン系樹脂エマルジョン等の共重合体からなるアクリル系エマルジョンと比較して、アクリル樹脂自体の長所（低いＴｇ値、優れた耐候性等）を顕著に示し、例えば、Ｔｇ値が−６０℃の純アクリル樹脂エマルジョンは、常温時（１０〜３０℃）だけでなく、低温時に（−１０〜１０℃）における伸びに優れた弾性層を形成することができるセメント混和用エマルジョンである。一般に、弾性モルタルには乾燥速度を速めるためにアルミナセメントを使用することが知られているが、例えば、セメント混和用の純アクリル樹脂エマルジョンを使用することにより普通ポルトランドセメントを使用しても十分な乾燥速度を得ることができる。 Among acrylic resin emulsions, emulsions of pure acrylic resins (for example, acrylic ester resins) are optimal. A pure acrylic resin emulsion is a resin having a very high ratio of acrylic components and does not consist of a copolymer with other components. The pure acrylic resin emulsion exhibits the advantages of the acrylic resin itself (low Tg value, excellent weather resistance, etc.) as compared with an acrylic emulsion made of a copolymer such as an acrylic-styrene resin emulsion, A pure acrylic resin emulsion having a Tg value of −60 ° C. is capable of forming an elastic layer excellent in elongation not only at normal temperature (10 to 30 ° C.) but also at low temperatures (−10 to 10 ° C.). It is an emulsion. In general, it is known to use alumina cement for elastic mortars in order to increase the drying rate. For example, it is sufficient to use ordinary Portland cement by using a pure acrylic resin emulsion for cement mixing. A drying rate can be obtained.
本発明の弾性モルタル原料の紛体成分は、ポルトランドセメント等の水硬性セメントと珪砂、炭酸カルシウム、フライアッシュバルーン、タルク類（非石綿）の骨材や、他の添加剤を含有する混合物からなる。本発明の水硬性セメント混合物としては、例えば、水硬性セメント１５〜３０重量％、微紛骨材等７０〜８５重量％の配合が例示される。水硬性セメントが３０重量％を超えると弾性モルタル層の外的挙動に対する追従性が不足し、１５重量％未満であると下地（アスファルト等）に対する接着力が低下する。骨材の中で、珪砂、炭酸カルシウムは、塗厚の確保と増量材としての機能が有り、フライアッシュバルーンとタルクは作業性の向上、例えば、ポリマーリッチな弾性モルタルのベタツキを軽減する機能を有する。
水硬性セメントとしては、ポルトランドセメント、アルミナセメント等が使用されるが、長期的な耐久性を考慮するとポルトランドセメントが好適である。露出防水層上に形成された弾性モルタル層の物理的性能は、例えば、皮膜の引張り強度が１．０Ｎ／ｍｍ２以上、且つ伸び率が１０％以上の値を有し、コンクリートに対する接着強度が０．７Ｎ／ｍｍ２以上を満たすものである。
The powder component of the elastic mortar raw material of the present invention is composed of hydraulic cement such as Portland cement, silica sand, calcium carbonate, fly ash balloon, aggregate of talc (non-asbestos), and a mixture containing other additives. Examples of the hydraulic cement mixture of the present invention include a blend of 15 to 30% by weight of hydraulic cement and 70 to 85% by weight of fine aggregate. If the hydraulic cement exceeds 30% by weight, the followability to the external behavior of the elastic mortar layer is insufficient, and if it is less than 15% by weight, the adhesive strength to the base (such as asphalt) decreases. Among the aggregates, silica sand and calcium carbonate have functions to ensure coating thickness and increase weight, and fly ash balloons and talc improve workability, for example, reduce the stickiness of polymer-rich elastic mortar. Have.
As the hydraulic cement, Portland cement, alumina cement or the like is used, but Portland cement is suitable in consideration of long-term durability. The physical performance of the elastic mortar layer formed on the exposed waterproof layer is, for example, that the film has a tensile strength of 1.0 N / mm 2 or more and an elongation of 10% or more, and has an adhesive strength to concrete. It satisfies 0.7 N / mm 2 or more.
アスファルト防水層等の露出防水層上面には、上記の弾性モルタルを厚さ２ｍｍ程度施工するのが好適である。本発明の弾性モルタルは一般的な弾性モルタルよりも変形量が大きく、アスファルト防水層等の露出防水層の硬化収縮や金属板一体型太陽電池の動き、熱収縮膨張による伸縮等に十分に追従できるため、厚さ２ｍｍ程度の厚さでその目的を達成することができる。また、露出防水層上に本発明の弾性モルタルを塗り、その上に合成樹脂系メッシュシートを積層し、更にこの上から弾性モルタルを塗り重ねることにより弾性モルタルと合成樹脂メッシュシートを一体化させることができる。合成樹脂メッシュシートが補強布の役割を果たすことで弾性モルタルや接着剤や防水層の損傷を防ぐことが可能となる。 It is preferable to apply the above-mentioned elastic mortar to a thickness of about 2 mm on the upper surface of the exposed waterproof layer such as an asphalt waterproof layer. The elastic mortar of the present invention has a larger deformation amount than a general elastic mortar, and can sufficiently follow the curing shrinkage of an exposed waterproof layer such as an asphalt waterproof layer, the movement of a metal plate integrated solar cell, and the expansion and contraction due to thermal contraction and expansion. Therefore, the object can be achieved with a thickness of about 2 mm. Also, the elastic mortar of the present invention is applied on the exposed waterproof layer, the synthetic resin mesh sheet is laminated thereon, and the elastic mortar and the synthetic resin mesh sheet are integrated by further applying the elastic mortar thereon. Can do. Since the synthetic resin mesh sheet serves as a reinforcing cloth, it is possible to prevent damage to the elastic mortar, the adhesive, and the waterproof layer.
例えば、ポリエステル系メッシュシート（商品名：ダイニーマＨＰＥメッシュ１０００ 東洋紡績株式会社製）を積層することができる。２ｍｍ程度の厚さで弾性モルタルを露出防水層上面に塗布し、これが硬化する前にメッシュシートを積層し、このメッシュシートが弾性モルタルに沈み込み一体化する程度に弾性モルタルを重ね塗りする。そして、弾性モルタルの硬化後に接着剤を塗布して金属板一体型太陽電池をその上に貼り付ける。アスファルト防水層等の露出防水層上面に上記の弾性モルタルを施工するには、はけ塗り、ローラー塗布等いずれの方法によっても可能であるが、その厚さは１〜５ｍｍ、好適には２ｍｍ程度である。本発明の弾性モルタルは一般的な弾性モルタルよりも変形量が大きく、アスファルト防水層等の露出防水層や金属板一体型太陽電池の動き、熱収縮膨張による伸縮等に追従できるため、厚く施工する必要はない。 For example, a polyester-based mesh sheet (trade name: Dyneema HPE Mesh 1000 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) can be laminated. An elastic mortar is applied to the upper surface of the exposed waterproof layer with a thickness of about 2 mm, and a mesh sheet is laminated before it is cured, and the elastic mortar is overcoated so that the mesh sheet sinks into the elastic mortar and is integrated. And an adhesive agent is apply | coated after hardening of elastic mortar, and a metal plate integrated solar cell is affixed on it. To apply the elastic mortar on the upper surface of the exposed waterproof layer such as an asphalt waterproof layer, any method such as brush coating or roller coating is possible, but the thickness is 1 to 5 mm, preferably about 2 mm. It is. The elastic mortar of the present invention has a larger deformation amount than a general elastic mortar, and can follow the movement of an exposed waterproof layer such as an asphalt waterproof layer or the movement of a metal plate integrated solar cell, expansion and contraction due to thermal contraction and expansion, etc. There is no need.
弾性モルタル層と金属板一体型太陽電池の金属板を接着する接着剤としては、金属板とアスファルト等からなる露出防水層との双方に十分な接着力を発揮する接着剤であれば特に限定されないが、例えば、エポキシ系樹脂接着剤、ポリウレタン系樹脂接着剤や、ポリエステル系樹脂接着剤が好適である。接着剤としては揮発物を含まないことが更に好適である。接着剤の具体例としては、例えば、商品名：レジコンＰＳＮ特殊接着剤（エポキシ系樹脂接着剤）、ペトロケミカルス株式会社製が挙げられる。 The adhesive that bonds the elastic mortar layer and the metal plate of the metal plate-integrated solar cell is not particularly limited as long as it is an adhesive that exhibits sufficient adhesion to both the metal plate and the exposed waterproof layer made of asphalt or the like. However, for example, an epoxy resin adhesive, a polyurethane resin adhesive, and a polyester resin adhesive are suitable. More preferably, the adhesive does not contain volatiles. Specific examples of the adhesive include, for example, trade name: RESICON PSN special adhesive (epoxy resin adhesive), manufactured by Petrochemicals Co., Ltd.
本発明における接着剤のなかで、エポキシ系接着剤を一例として以下に詳細に説明する。エポキシ系樹脂接着剤には、（１）１００％反応性であり硬化中に揮発物が生成しないので、本質的に重合中に収縮が起きず、接着過程での内部応力の緩和による破壊等がその他の樹脂系接着剤より小さく被着体との接着力低下が起こりにくい、（２）異種材料の接着が可能である、（３）耐熱、耐水、耐薬品性に優れているため、硬化後の環境に対する耐久性が他の樹脂系より優れている、（４）エポキシ系樹脂接着剤が硬化して金属に良く接着するのは、エポキシ系樹脂が固まって生成するＯＨ基と金属表面に吸着した水のＯＨ基との水素結合が起きている事に起因して金属との接着に優れている、といった性質が知られている。 Of the adhesives in the present invention, an epoxy adhesive will be described in detail below as an example. Epoxy resin adhesives are (1) 100% reactive and do not produce volatiles during curing, so there is essentially no shrinkage during polymerization, and damage due to relaxation of internal stress during the bonding process. Smaller than other resin-based adhesives and less likely to reduce adhesion to the adherend. (2) Adhesion of dissimilar materials is possible. (3) Excellent heat resistance, water resistance, and chemical resistance. (4) The epoxy resin adhesive hardens and adheres well to the metal because the epoxy resin hardens and forms on the metal surface. Due to the fact that hydrogen bonding with the OH group of the generated water has occurred, the property of being excellent in adhesion to metal is known.
本発明は、エポキシ系樹脂の接着剤が次のような特性をも有することを見出したことに基づくものである。
（Ａ）ガルバリウムのような鋼板の接着剤は溶剤系が使用されているが、下地が耐溶剤の悪い弾性モルタル層であるため無溶剤タイプの接着剤が鋼板に対する接着性に優れる。
（Ｂ）接着剤組成中に溶剤を含まない事により、接着剤が硬化時に発生する溶剤の蒸発等の離散による硬化収縮率が大きく成るのを抑制できる。
（Ｃ）被着体である、金属と、アスファルト等からなる露出防水層との濡れ性が良い。接着剤は被着体の面を濡らして拡がった後、固まって接着が完了する。このとき、濡れ性が悪いと気泡噛み等が起き、金属表面に樹脂が良く流れない。接着の原理から言えば接着剤と被着体は分子間力に及ぶ範囲に接近し分子間力が働き接着が可能になるが、濡れ性が悪いとそれが期待できなくなる。
The present invention is based on the finding that an epoxy resin adhesive also has the following characteristics.
(A) Although the solvent system is used for the adhesive of steel plates like Galvalume, since the base is an elastic mortar layer with poor solvent resistance, the solventless type adhesive is excellent in adhesion to steel plates.
(B) By not containing a solvent in an adhesive composition, it can suppress that the cure shrinkage rate by discrete, such as evaporation of the solvent which generate | occur | produces at the time of an adhesive hardening, becomes large.
(C) Good wettability between the metal, which is the adherend, and the exposed waterproof layer made of asphalt or the like. After the adhesive spreads by wetting the surface of the adherend, it solidifies and completes the bonding. At this time, if the wettability is poor, bubble biting or the like occurs, and the resin does not flow well on the metal surface. Speaking from the principle of adhesion, the adhesive and the adherend approach the range that reaches the intermolecular force, and the intermolecular force works to enable adhesion, but if the wettability is poor, it cannot be expected.
更に（Ｄ）上記のような性能を持つエポキシ系樹脂接着剤のうち、無溶剤系では硬化収縮がないか又は非常に小さな値であると共に、水素結合による金属等の被着体との接着性が期待され、更に被着体との良好な濡れ性により十分な分子間力による接着性が期待されるので、例えば、アンカー効果の期待できるＨＳ基（チオール基）を配合したエポキシ系樹脂接着剤を使用することにより金属板一体型太陽電池と弾性モルタルへの接着性が同時に確保される。 Further, (D) Among epoxy resin adhesives having the above-mentioned performance, there is no cure shrinkage or a very small value in a solventless system, and adhesion to an adherend such as metal by hydrogen bonding In addition, because of its good wettability with the adherend, adhesion due to sufficient intermolecular force is expected. For example, an epoxy resin adhesive containing an HS group (thiol group) that can be expected to have an anchor effect By using this, adhesion to the metal plate integrated solar cell and the elastic mortar can be secured at the same time.
上記記載のＨＳ基を配合したエポキシ系樹脂接着剤とは、エポキシ樹脂と末端にＨＳ基を持つアミンを混合したエポキシ系接着剤（例えば、商品名：レジコンＰＳＮ特殊接着剤、ペトロケミカルス株式会社製）であり、これらが反応した際にできる−Ｓ−Ｒ−Ｓ−結合のＳ（イオウ）が金属表面を粗すことにより得られるアンカー効果によって金属との接着を良好なものとするものである。 The epoxy resin adhesive containing the HS group described above is an epoxy adhesive in which an epoxy resin and an amine having an HS group at the terminal are mixed (for example, trade name: RESICON PSN special adhesive, manufactured by Petrochemicals Co., Ltd.) The S-sulfur bond S (sulfur) formed when these react with each other improves the adhesion to the metal by the anchor effect obtained by roughening the metal surface. .
上記のエポキシ系樹脂接着剤は、弾性モルタル上面に厚さ２ｍｍ程度施工する。このエポキシ系樹脂接着剤は一般的なエポキシ系樹脂接着剤よりも硬化収縮量が非常に小さく、アスファルト防水層や金属板一体型太陽電池に収縮による歪み等の影響を与えない。また、金属板一体型太陽電池の長手方向とアスファルト防水層の長手方向を合わせて両者を接合することが好適である。これは、金属板一体型太陽電池、アスファルト防水層ともに長手方向に伸縮する傾向にあるため、このように貼ることにより互いの伸縮の影響を軽減できるからである。 The above epoxy resin adhesive is applied to the upper surface of the elastic mortar with a thickness of about 2 mm. This epoxy resin adhesive has a much smaller amount of curing shrinkage than a general epoxy resin adhesive, and does not affect the asphalt waterproof layer or the metal plate integrated solar cell due to the distortion caused by the shrinkage. In addition, it is preferable that the longitudinal direction of the metal plate integrated solar cell and the longitudinal direction of the asphalt waterproofing layer are matched and joined together. This is because both the metal plate-integrated solar cell and the asphalt waterproof layer tend to expand and contract in the longitudinal direction, and the effect of mutual expansion and contraction can be reduced by sticking in this way.
本発明で使用される金属板一体型太陽電池は、金属板とプラスチックフィルム上に形成したフレッキシブルな太陽電池とを一体化したものであり、太陽電池部と、太陽電池部を封止保護する材料と、絶縁被覆された接続用導体から構成される。該太陽電池としては厚みが薄いもの、特に、厚みが１ｍｍ又はそれ以下のものが好適である。このフィルム型太陽電池は可とう性を有しており、例えば、太陽電池部を曲率半径１００ｍｍ以下まで曲げても発電特性に実質的に変化がないもの、特に曲率半径５０ｍｍ以下まで曲げても、発電特性に実質的に変化がないものが好適である。可とう性のある太陽電池は一体化した金属板を変形させることにより、露出防水層の表面形状に適応させることができる。 The metal plate integrated solar cell used in the present invention is an integration of a metal plate and a flexible solar cell formed on a plastic film, and a material for sealing and protecting the solar cell unit and the solar cell unit. And a connection conductor coated with insulation. As the solar cell, those having a small thickness, particularly those having a thickness of 1 mm or less are suitable. This film type solar cell has flexibility, for example, even if the solar cell part is bent to a radius of curvature of 100 mm or less, even if the power generation characteristics are not substantially changed, especially even to a curvature radius of 50 mm or less, Those having substantially no change in power generation characteristics are preferred. A flexible solar cell can be adapted to the surface shape of the exposed waterproof layer by deforming an integrated metal plate.
本発明の太陽電池としては、結晶系シリコン、多結晶系シリコン、非晶質シリコン系の太陽電池のいずれを用いても良いが、可とう性の点から、アモルファスシリコン系の太陽電池が好適である。また、太陽電池をフィルム型アモルファス太陽電池とすることで、太陽電池裏面に放熱用スペースを設ける必要がなく、露出防水層上面に直接貼り付けることが可能となる。 As the solar cell of the present invention, any of crystalline silicon, polycrystalline silicon, and amorphous silicon solar cells may be used, but amorphous silicon solar cells are suitable from the viewpoint of flexibility. is there. Further, by using a film type amorphous solar cell as the solar cell, it is not necessary to provide a space for heat dissipation on the back surface of the solar cell, and it can be directly attached to the upper surface of the exposed waterproof layer.
金属板一体型太陽電池は、フィルム型太陽電池と金属板、例えば、ガルバニウム鋼板を貼り合わせて作製されるが、貼り合わせる金属板はガルバニウム鋼板に限らず、溶融亜鉛めっき鋼板、ステンレス鋼板や、アルミ板でもよい。また、金属板一体型太陽電池は、例えば、厚さが０．３〜１．０ｍｍの金属板にフィルム型の太陽電池を接着剤により貼り付けることにより作製され、弾性モルタル層を介してエポキシ系接着剤等によって露出防水層上面に貼り付けられたものである。 A metal plate integrated solar cell is manufactured by laminating a film type solar cell and a metal plate, for example, a galvanium steel plate, but the metal plate to be laminated is not limited to a galvanium steel plate, but a hot dip galvanized steel plate, a stainless steel plate, and aluminum. A plate may be used. In addition, the metal plate integrated solar cell is produced by, for example, attaching a film type solar cell to a metal plate having a thickness of 0.3 to 1.0 mm with an adhesive, and an epoxy-based material through an elastic mortar layer. It is affixed to the upper surface of the exposed waterproof layer with an adhesive or the like.
本発明の金属板一体型太陽電池は、例えば、図２に示すような柔軟性を持つフィルム型太陽電池（商品名：ＦＷＡＶＥ 富士電機システムズ株式会社製）をＥＶＡ系接着剤によってガルバニウム鋼板（商品名：ＪＦＥガルバニウム鋼板 ＪＦＥ鋼板株式会社製）に貼り付けたものである。その外観を図３に示す。また、フィルム型太陽電池の樹脂等からなる側部を鋼板の端部に巻き込むようにして覆うことにより金属板と一体となし、これを露出防水層上面に直接貼り付けることで、フィルム型太陽電池と金属板の界面から雨水が浸入することが無く、またこの界面からの剥離が防止される。 The metal plate integrated solar cell of the present invention is a galvanium steel plate (trade name) obtained by using, for example, a flexible film solar cell (trade name: FWAVE manufactured by Fuji Electric Systems Co., Ltd.) as shown in FIG. : JFE Galvanium Steel Sheet JFE Steel Sheet Co., Ltd.) The appearance is shown in FIG. In addition, by covering the side of the film-type solar cell made of resin or the like so as to be wound around the end of the steel plate, it is integrated with the metal plate, and this is directly attached to the upper surface of the exposed waterproof layer, so that the film-type solar cell Rainwater does not enter from the interface of the metal plate and peeling from this interface is prevented.
本発明では、露出防水層の上面に弾性モルタル層を介して接着剤で金属板一体型太陽電池が貼り付けられるが、露出防水層が特に限定されることはなく、例えば、アスファルトの被膜を利用してアスファルトルーフィングシートを張り重ね一体化した積層防水層からなるアスファルト防水層、シート防水層や、塗膜防水層が用いられる。これらの防水層が設けられる下地としては、建築物の露出防水層下地として使用されるものであれば特に限定されることはないが、コンクリート下地や、金属屋根が最も適している。 In the present invention, the metal plate integrated solar cell is attached to the upper surface of the exposed waterproof layer with an adhesive via an elastic mortar layer. However, the exposed waterproof layer is not particularly limited, and for example, an asphalt film is used. Then, an asphalt waterproofing layer, a sheet waterproofing layer, or a coating waterproofing layer comprising a laminated waterproofing layer in which asphalt roofing sheets are laminated and integrated are used. The foundation on which these waterproof layers are provided is not particularly limited as long as it is used as an exposed waterproof layer foundation for buildings, but a concrete foundation or a metal roof is most suitable.
アスファルト防水層としては、例えば、溶融アスファルトを流し、アスファルトルーフィングを張り重ねる熱工法、溶融アスファルトのかわりに粘着層を設けた改質アスファルトルーフィングを張る自着工法、アスファルトルーフィングの表面をバーナーであぶり用着させて張るトーチ工法や、塗装防水材料等の異種防水剤と改質アスファルトルーフィングシートを組み合わせた接着工法等により形成された防水層が挙げられる。 As the asphalt waterproofing layer, for example, a heat method in which molten asphalt is poured and asphalt roofing is applied, a self-adhesive method in which modified asphalt roofing is provided with an adhesive layer instead of molten asphalt, and the surface of asphalt roofing is used with a burner Examples thereof include a waterproof layer formed by a torch construction method that is applied and stretched, or an adhesive construction method that combines a different waterproofing agent such as a paint waterproof material and a modified asphalt roofing sheet.
シート防水層としては、例えば、エチレンプロピレンゴムとブチルゴムを含有するポリマーを加硫して弾性化した加硫ゴム系のシート、や軟質塩ビシートを利用した防水層が挙げられる。また、塗膜防水層としては、例えば、ウレタンを主成分とする塗膜層、合成ゴム（クロロプレンゴム）とクロロスルホン化ポリエチレンゴムによる積層塗膜層、アクリルエマルジョンの塗膜防水層、や合成ゴムラテックスを添加したゴムアスファルトエマルジョンと硬化剤を同時に吹き付ける工法によるによる防水層等が挙げられる。 Examples of the sheet waterproof layer include a vulcanized rubber-based sheet obtained by vulcanizing a polymer containing ethylene propylene rubber and butyl rubber, and a waterproof layer using a soft PVC sheet. Examples of the waterproof coating layer include a urethane-based coating layer, a laminated coating layer of synthetic rubber (chloroprene rubber) and chlorosulfonated polyethylene rubber, an acrylic emulsion coating waterproof layer, and a synthetic rubber. Examples thereof include a waterproof layer by a method in which a rubber asphalt emulsion to which latex is added and a curing agent are simultaneously sprayed.
露出防水層としては、例えば、コンクリート屋根の屋上スラブの上には、コーキング材、アスファルト防水層、押さえモルタルと塗り又は重ねられた防水層が例示される。なお、押さえモルタル間には歪防止のため伸縮目地が狭入され、屋上の縁の内壁は、ラス張りモルタル仕上げとされ、ブレキャストコンクリート笠石などが屋上の縁には接着配置された屋根構造が例示される。露出防水層中には、フォームポリスチレン、硬質ウレタンフォーム等からなる断熱材を敷設貼着してもよい。断熱層上には、フェルトにアスファルトを浸透させ防水層を作るためのシートを用いたアスファルトルーフィングにより形成された防水工事用アスファルトを貼着配置してもよい。 Examples of the exposed waterproof layer include a caulking material, an asphalt waterproof layer, and a waterproof layer coated or overlaid with pressing mortar on a roof slab of a concrete roof. In addition, expansion joints are confined between holding mortars to prevent distortion, the inner wall of the rooftop is finished with a lath mortar finish, and a roof structure in which Breccast concrete headstone etc. is bonded to the rooftop Illustrated. In the exposed waterproof layer, a heat insulating material made of foam polystyrene, hard urethane foam or the like may be laid and stuck. On the heat insulating layer, asphalt for waterproofing work formed by asphalt roofing using a sheet for infiltrating felt with asphalt to make a waterproof layer may be disposed.
一旦接着した金属板一体型太陽電池の端部が浮き上がることを防ぐために、露出防水層上面に貼り付けた金属板一体型太陽電池の端部とそれに隣接する弾性モルタル層の表面上にポリアミド系ホットメルト樹脂等の接着剤を塗布し、その上に幅５０ｍｍ、厚さ０．１１ｍｍのガルバニウム鋼板（ＪＦＥガルバニウム鋼板 ＪＦＥ鋼板株式会社製）等の金属板又は金属箔を載せその上から加熱してポリアミド系ホットメルト樹脂を軟化させて金属板一体型太陽電池と弾性モルタル層との界面をシールすると共に、更に上から押さえて金属板を接着させる。このようにすると、金属板一体型太陽電池の端部が浮き上がることもなく、各層間から水が浸入することがないため、耐久性を向上させることができる。 In order to prevent the end of the metal plate integrated solar cell that has been bonded once from floating, the polyamide-based hot plate is placed on the end of the metal plate integrated solar cell attached to the upper surface of the exposed waterproof layer and the surface of the elastic mortar layer adjacent thereto. An adhesive such as melt resin is applied, and a metal plate or metal foil such as a galvanium steel sheet (JFE galvanium steel sheet manufactured by JFE Steel Sheet Co., Ltd.) having a width of 50 mm and a thickness of 0.11 mm is placed thereon and heated from above. The hot-melt resin is softened to seal the interface between the metal plate integrated solar cell and the elastic mortar layer, and further pressed from above to adhere the metal plate. If it does in this way, since the edge part of a metal plate integrated solar cell will not float and water will not permeate from each layer, durability can be improved.
以上のように、本発明により、露出防水層上に金属板一体型太陽電池を貼り付けることで、従来のパネル型太陽電池を設置していた取り付け架台が不要となり、設置の手間が省けコストダウンできる。また、弾性モルタルを介して露出防水層上に直接金属板一体型太陽電池を貼り付けることができ、金属板一体型太陽電池と防水層の熱膨張率の差を弾性モルタル層のフレキシブルな特性が吸収することで防水層に漏水の原因となるような亀裂・損傷箇所を発生させない工法である。上記のような工法を採用することにより、アスファルト防水、シート防水、塗膜防水等の露出防水層上に太陽電池を簡便に設置することが可能となった。 As described above, according to the present invention, by attaching the metal plate-integrated solar cell on the exposed waterproof layer, the mounting base on which the conventional panel type solar cell is installed becomes unnecessary, reducing the installation effort and reducing the cost. it can. In addition, the metal plate integrated solar cell can be directly pasted on the exposed waterproof layer through the elastic mortar, and the difference in the thermal expansion coefficient between the metal plate integrated solar cell and the waterproof layer is the flexible characteristic of the elastic mortar layer. It is a construction method that does not cause cracks and damages that cause water leakage in the waterproof layer by absorbing. By adopting the construction method as described above, it has become possible to simply install a solar cell on an exposed waterproof layer such as asphalt waterproofing, sheet waterproofing, and waterproofing of coating films.
本発明により次のような効果が奏される。
（１）太陽電池を露出防水層に直接貼り付けることができるため、今までパネル型太陽電池を設置するために必要だった専用架台が不要となる。
（２）架台の作製しそれを設置するための手間が無くなり、低コストで太陽電池を設置できる。
（３）太陽電池が露出防水面に沿って直接設置でき風当たりが少ないため、強風対策を必要としない。
（４）防水層上に架台を取り付ける際の防水層の加工、破損等がないため、漏水の危険が減少される。
（５）既存の建築物に、簡便に取り付けることができる。
The following effects are exhibited by the present invention.
(1) Since the solar cell can be directly attached to the exposed waterproof layer, a dedicated gantry that has been necessary for installing the panel type solar cell up to now is not required.
(2) There is no need to make a frame and install it, and a solar cell can be installed at low cost.
(3) Since the solar cell can be installed directly along the exposed waterproof surface and there is little wind perception, it is not necessary to take measures against strong winds.
(4) Since there is no processing, breakage, etc. of the waterproof layer when mounting the mount on the waterproof layer, the risk of water leakage is reduced.
(5) It can be easily attached to an existing building.
次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited at all by the following Examples.
以下に、本発明の実施形態について図を参照しながら詳細に説明する。図１は、打設コンクリート下地上のアスファルト防水層へ、弾性モルタル層を介して金属板一体型太陽電池を貼り付けた太陽電池の設置構造の断面図であり、１はコンクリート下地層、２は露出防水層、３は弾性モルタル層、４はエポキシ系樹脂接着剤層、５は金属板一体型太陽電池を示す。このように本実施例の金属板一体型太陽電池の設置構造は、アスファルトからなる露出防水層、弾性モルタル層、その上にエポキシ系接着剤により貼り付けた金属板一体型太陽電池から構成した。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a solar cell installation structure in which a metal plate integrated solar cell is bonded to an asphalt waterproofing layer on a cast concrete substrate via an elastic mortar layer. An exposed waterproof layer, 3 is an elastic mortar layer, 4 is an epoxy resin adhesive layer, and 5 is a metal plate integrated solar cell. As described above, the installation structure of the metal plate integrated solar cell of this example was composed of an exposed waterproof layer made of asphalt, an elastic mortar layer, and a metal plate integrated solar cell affixed thereon with an epoxy adhesive.
金属板一体型太陽電池は、図２の外観図に示すような柔軟性を持つフィルム型太陽電池（商品名：ＦＷＡＶＥ 富士電機システムズ株式会社製）をＥＶＡ系接着剤によってガルバニウム鋼板（商品名：ＪＦＥガルバニウム鋼板、ＪＦＥ鋼板株式会社製）に貼り付けて作製した。金属板一体型太陽電池の外観を図３に示す。図３において、７は金属板上に貼り付けられ一体化された太陽電池、８は接続用のコネクタを示す。 The metal plate integrated type solar cell is a film type solar cell (trade name: FWAVE, manufactured by Fuji Electric Systems Co., Ltd.) having flexibility as shown in the external view of FIG. Affixed to a galvanium steel sheet, manufactured by JFE Steel Sheet Co., Ltd. The appearance of the metal plate integrated solar cell is shown in FIG. In FIG. 3, reference numeral 7 denotes a solar cell attached and integrated on a metal plate, and 8 denotes a connector for connection.
露出防水層として、打設コンクリート下地上にアスファルトシートを接着して形成した。弾性モルタルとしては、普通ポルトランドセメントと珪砂（粒径：３００〜１０００μｍ）の配合比が１：３からなるセメント粉体に、Ｔｇが−６０℃のセメント混和用純アクリル樹脂エマルジョン（乾燥固形分６０重量％）を粉体に対して３０重量％（樹脂乾燥固形分／セメント粉体＝１８／１００）となるように配合して調製した。一般的なセメント系防水材にはアルミナセメントが使用されるが、本実施例では長期的な耐久性を向上させるために普通ポルトランドセメントを使用した。また、ポリマーを配合した通常のセメントモルタルは、ポリマー／セメント粉体＝５％の比率で配合されるが、本実施例で使用した弾性モルタルは、ポリマー／セメント粉体＝１８％の比率で配合したポリマーリッチな配合であった。 The exposed waterproof layer was formed by bonding an asphalt sheet on the cast concrete foundation. As an elastic mortar, a pure acrylic resin emulsion for mixing cement (dry solid content of 60) having a Tg of −60 ° C. to cement powder having a mixing ratio of ordinary Portland cement and silica sand (particle size: 300 to 1000 μm) of 1: 3. % By weight) and 30% by weight (dry resin solids / cement powder = 18/100). Alumina cement is used as a general cement-based waterproofing material, but ordinary portland cement was used in this example in order to improve long-term durability. In addition, normal cement mortar blended with a polymer is blended at a ratio of polymer / cement powder = 5%, but the elastic mortar used in this example is blended at a ratio of polymer / cement powder = 18%. It was a polymer-rich formulation.
エポキシ系樹脂接着剤の主剤と硬化剤の組成を表１に示す。主剤としてはビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂を使用し、これに反応性エポキシ樹脂、キシレン樹脂をエポキシ樹脂主剤の粘度調整あるいは硬化剤との反応を促進させるために加えた。また、顔料及び添加剤を加えた。また、硬化剤としては、３級アミンを主剤とし、エポキシ樹脂に屈曲性を付与するためにポリサルファイドポリマーを添加した。 Table 1 shows the composition of the main component and curing agent of the epoxy resin adhesive. A bisphenol A type liquid epoxy resin was used as a main agent, and a reactive epoxy resin and a xylene resin were added to this in order to adjust the viscosity of the epoxy resin main agent or promote the reaction with a curing agent. In addition, pigments and additives were added. Moreover, as a hardening | curing agent, the tertiary amine was made into the main ingredient and the polysulfide polymer was added in order to provide a flexibility to an epoxy resin.
ポリマーリッチな弾性モルタルと金属板の双方への接着性を改善するために、上記に示すエポキシ系樹脂接着剤を用いた。このエポキシ系樹脂接着剤はポリマーリッチな弾性モルタルと金属板の双方に対して濡れ性が良く、更に金属表面と反応して金属表面を粗らすことによりアンカー効果を生じさせて接着力を高めているものと考えられる。 In order to improve the adhesion to both the polymer-rich elastic mortar and the metal plate, the epoxy resin adhesive shown above was used. This epoxy resin adhesive has good wettability to both polymer-rich elastic mortar and metal plate, and further raises the adhesive force by generating an anchor effect by reacting with the metal surface and roughening the metal surface. It is thought that.
本発明の金属板一体型太陽電池設置構造を構築するために、まず、アスファルト防水層上面に上記組成の弾性モルタルを厚さ２ｍｍ程度施工した。この弾性モルタルは一般的な弾性モルタルよりも変形量が大きく、アスファルト防水層や金属板一体型太陽電池の動きによる伸縮に十分追従できた。次に、弾性モルタルが硬化した後、上記エポキシ系樹脂接着剤を弾性モルタル上面に厚さ２ｍｍ以下程度の厚さに塗布した。このエポキシ系樹脂接着剤は一般的なエポキシ系樹脂接着剤よりも硬化収縮量が非常に小さく、弾性モルタル層、アスファルト防水層や金属板一体型太陽電池に対して硬化時の収縮等による歪みによる影響を与えることはなかった。 In order to construct the metal plate integrated solar cell installation structure of the present invention, first, an elastic mortar having the above composition was applied to the top surface of the asphalt waterproof layer to a thickness of about 2 mm. This elastic mortar has a larger deformation amount than a general elastic mortar, and can sufficiently follow the expansion and contraction due to the movement of the asphalt waterproof layer and the metal plate integrated solar cell. Next, after the elastic mortar was cured, the epoxy resin adhesive was applied to the upper surface of the elastic mortar to a thickness of about 2 mm or less. This epoxy resin adhesive has a much smaller amount of cure shrinkage than general epoxy resin adhesive, and it is due to distortion caused by shrinkage during curing for elastic mortar layer, asphalt waterproof layer and metal plate integrated solar cell. There was no impact.
金属板一体型太陽電池をエポキシ系樹脂接着剤により接合するに当たり、太陽電池の長手方向とアスファルト防水層の長手方向を合わせて接着した。これは、金属板一体型太陽電池とアスファルト防水層がともに長手方向に大きく伸縮する傾向にあるため、このように長手方向を合わせて貼ればお互いの伸縮の影響を軽減できるからである。以上のようにして露出防水層に弾性モルタル層を介して金属板一体型太陽電池を貼り付けることで、従来のパネル型太陽電池を設置していた取り付ける架台が不要となり、設置の手間が省けコストダウンできた。また、設置した後にも長期間、太陽電池の剥離や、防水層の破壊による水漏れが発生することがなかった。 In joining the metal plate integrated solar cell with the epoxy resin adhesive, the longitudinal direction of the solar cell and the longitudinal direction of the asphalt waterproof layer were bonded together. This is because both the metal plate integrated solar cell and the asphalt waterproof layer tend to greatly expand and contract in the longitudinal direction, so that the effects of mutual expansion and contraction can be reduced if the longitudinal directions are aligned in this way. By attaching the metal plate-integrated solar cell to the exposed waterproof layer via the elastic mortar layer as described above, the installation base for installing the conventional panel solar cell is no longer necessary, saving installation effort and cost. I was able to go down. In addition, after installation, there was no long-term leakage of solar cells or water leakage due to destruction of the waterproof layer.
露出防水層上面に塗布した弾性モルタル層中にポリエステル系メッシュシート（商品名：ダイニーマＨＰＥメッシュ１０００ 東洋紡績株式会社製）を有する金属板一体型太陽電池の設置構造を構築した。その断面構造を図４に示す。図４において、１はコンクリート下地層、２は露出防水層、３は弾性モルタル層、４はエポキシ系樹脂接着剤層、５は金属板一体型太陽電池、８はポリエステル系メッシュシートである。本実施例では、およそ２ｍｍ程度の厚さで弾性モルタルを露出防水層上面に塗布し、これが硬化する前にポリエステル系メッシュシートを積層し、このメッシュシートが弾性モルタルに沈み込み一体化する程度に弾性モルタルを重ね塗りして弾性モルタル層を形成した。弾性モルタルの硬化後に、エポキシ系樹脂接着剤を塗布して金属板一体型太陽電池を貼り付けた。このポリエステル系メッシュシートは、補強布の役割を果たし弾性モルタルや接着剤や防水層の損傷を防ぐことができた。 An installation structure of a metal plate integrated solar cell having a polyester-based mesh sheet (trade name: Dyneema HPE Mesh 1000 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) in an elastic mortar layer applied to the upper surface of the exposed waterproof layer was constructed. The cross-sectional structure is shown in FIG. In FIG. 4, 1 is a concrete base layer, 2 is an exposed waterproof layer, 3 is an elastic mortar layer, 4 is an epoxy resin adhesive layer, 5 is a metal plate integrated solar cell, and 8 is a polyester mesh sheet. In this example, an elastic mortar is applied to the upper surface of the exposed waterproof layer with a thickness of about 2 mm, and a polyester mesh sheet is laminated before it is cured, so that the mesh sheet sinks into the elastic mortar and is integrated. The elastic mortar was applied repeatedly to form an elastic mortar layer. After the elastic mortar was cured, an epoxy resin adhesive was applied to attach the metal plate integrated solar cell. This polyester-based mesh sheet served as a reinforcing cloth and could prevent damage to the elastic mortar, adhesive and waterproof layer.
本実施例では、金属板一体型太陽電池の端部の浮き上がりを防ぐためにガルバニウム鋼板片で押さえた金属板一体太陽電池の設置構造を構築した。その断面を図５に示す。図５において、１０はガルバニウム鋼板片、１１はホットメルト樹脂である。本実施例では、露出防水層上面に貼り付けた金属板一体型太陽電池の端部とそれに隣接する弾性モルタル層の表面にポリアミド系ホットメルト樹脂を置き、幅５０ｍｍ、厚さ０．１１ｍｍのガルバニウム鋼板片を載せ、ガルバニウム鋼板の上から加熱してポリアミド系ホットメルト樹脂を軟化させて金属板一体型太陽電池と弾性モルタル層の界面をシールすると共に、上から押さえたガルバニウム鋼板片を両者と接着させた。このようにして、金属板一体型太陽電池の端部が浮き上がることもなく、各層間から水が浸入することがない端部構造を構築して、太陽電池設置構造の耐久性を向上させた。 In this example, in order to prevent the end of the metal plate integrated solar cell from being lifted, an installation structure of the metal plate integrated solar cell held by the galvanium steel plate piece was constructed. The cross section is shown in FIG. In FIG. 5, 10 is a galvanium steel plate piece and 11 is a hot-melt resin. In this example, a polyamide-based hot melt resin is placed on the end of the metal plate integrated solar cell attached to the upper surface of the exposed waterproof layer and the surface of the elastic mortar layer adjacent thereto, and the galvanium having a width of 50 mm and a thickness of 0.11 mm. Place a steel plate piece and heat it from above the galvanium steel plate to soften the polyamide-based hot melt resin to seal the interface between the metal plate integrated solar cell and the elastic mortar layer, and bond the galvanium steel plate piece pressed from above to both I let you. In this way, the end structure of the solar cell installation structure was improved by constructing an end structure in which the end of the metal plate integrated solar cell does not float and water does not enter from each layer.
本実施例では、実施例１と同様の配合により作製した弾性モルタルが硬化した後の引張り強度及び引張り伸びを測定した。Ｔｇ値が−６０℃の純アクリル樹脂エマルジョンと、Ｔｇ値が−２０℃のスチレン−アクリル樹脂エマルジョンを使用した硬化弾性モルタルの測定値を表２に示す。これらの測定値から、Ｔｇ値が低い純アクリル樹脂を含有する弾性モルタルが、本発明の金属板一体型太陽電池の設置構造の構築に適していることが分かった。 In this example, the tensile strength and tensile elongation after the elastic mortar produced by the same composition as Example 1 was cured were measured. Table 2 shows measured values of cured elastic mortar using a pure acrylic resin emulsion having a Tg value of −60 ° C. and a styrene-acrylic resin emulsion having a Tg value of −20 ° C. From these measured values, it was found that the elastic mortar containing a pure acrylic resin having a low Tg value is suitable for the construction of the installation structure of the metal plate integrated solar cell of the present invention.
本発明は、露出防水層上に金属板一体型太陽電池が設置されている太陽電池の設置構造であって、露出防水層、Ｔｇが−４０〜−８０℃の合成樹脂エマルジョンと水硬性セメントからなり、該樹脂成分を１０重量％以上含有する弾性モルタル層、接着剤層、及び金属板一体型太陽電池がこの順序で接合されている金属板一体型太陽電池の設置構造、及びその設置工法に係るものであり、太陽電池設置のための専用架台を建造物の屋上へ設置したり、瓦等の建材と太陽電池を一体化して施工する必要のない太陽電池の設置構造及びその施工法を見出したものである。 The present invention is an installation structure of a solar cell in which a metal plate integrated solar cell is installed on an exposed waterproof layer, and comprises an exposed waterproof layer, a synthetic resin emulsion having a Tg of −40 to −80 ° C., and a hydraulic cement. An installation structure of a metal plate integrated solar cell in which the elastic mortar layer, the adhesive layer, and the metal plate integrated solar cell containing the resin component of 10% by weight or more are joined in this order, and its installation method We have found a solar cell installation structure and construction method that does not require installation of a dedicated stand for solar cell installation on the building rooftop, or construction of roof tiles and other building materials and solar cells. It is a thing.
本発明は、防水層に損傷等を発生させることがなく、強風に対する対策を必要としないで露出防水層上に太陽電池を設置することが可能となり、また、既存の建物の露出防水層上に簡便な方法により太陽電池を設置することを可能とするものである。本発明は、太陽電池を設置する場所を選ばず、低コスト・省力化のメリットを受けることによって太陽電池ユーザーの拡大に寄与するものとして環境対策上ならびに産業上での利用可能性は大きい新しい技術である。 The present invention makes it possible to install a solar cell on an exposed waterproof layer without causing damage to the waterproof layer, without requiring measures against strong winds, and on an exposed waterproof layer of an existing building. It is possible to install a solar cell by a simple method. The present invention is a new technology that has great applicability for environmental measures and industrial use as it contributes to the expansion of solar cell users by receiving the merits of low cost and labor saving regardless of the place where the solar cell is installed. It is.
１：コンクリート下地層
２：露出防水層
３：弾性モルタル層
４：エポキシ系樹脂接着剤層
５、７：金属板一体型太陽電池
６：フィルム型太陽電池
８：接続用コネクタ
９：ポリエステル系メッシュシート
１０：ガルバニウム鋼板片
１１：ホットメルト樹脂
1: Concrete foundation layer
2: Exposed waterproof layer
3: Elastic mortar layer 4: Epoxy resin
Claims (22)
The metal plate or metal tape is superposed on the end portion of the metal plate integrated solar cell and the elastic mortar layer, and bonded with a hot melt adhesive to hold down the end portion of the metal plate integrated solar cell. An installation method of the metal plate integrated solar cell according to claim 1.
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