JP2581869B2 - 太陽電池付き屋根パネル - Google Patents
太陽電池付き屋根パネルInfo
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Description
る屋根パネルであって、太陽電池が取り付けられている
ものに関する。
陽電池を設置し、この太陽電池から住宅に電力を供給
し、省エネルギー化を図ることが実施されている。太陽
電池を屋根に設置するにあたっては、既設の屋根の上
に、太陽電池が設けられたパネル状の太陽電池ユニット
を専用架台により固定する架台固定式、あるいは、瓦に
太陽電池を内蔵させたいわゆる太陽電池瓦を、屋根パネ
ルに葺くといった手段が採られている。
太陽光により発電するものであるが、太陽電池自身が過
度に熱せされると、エネルギー変換効率が低下する傾向
があるが、上記のような架台固定式や太陽電池瓦の場
合、熱の逃げ(放熱)対策を施して、エネルギー変換効
率の低下を防ぐ手段が必要となる。
の配線を外部に露出させることになり、直接風雨や太陽
光の影響を受けやすく、耐久上の問題があるとともに、
雨仕舞いが難しいといった不具合がある。
接合部に通電用のコネクタを設けているが、雨水が侵入
してこのコネクタが腐食しやすい問題がある。
あって、高熱化によるエネルギー変換効率の低下を防
ぎ、常に安定した電力供給が得られるとともに、太陽電
池の電線の配線を、風雨や太陽光の影響を受けにくい構
成とした、太陽電池付き屋根パネルを提供することを目
的としている。
するためになされたものであって、屋根梁上に固着され
て屋根面を構成する屋根パネル本体の上面に、太陽電池
が設けられた平板状の複数の太陽電池モジュールが、互
いにシール材を介して端面を突き合わせた状態にフラッ
トに貼設され、屋根パネル本体と太陽電池モジュールと
の間に、太陽電池モジュールの下面に沿って延在し外部
に連通された層状の通気層が形成され、この通気層に太
陽電池モジュールの電線が配線されていることを特徴と
している。
気層を通る空気流により、太陽電池モジュールの熱放散
がなされて温度上昇が抑制され、このため、太陽電池モ
ジュールのエネルギー変換効率が常に高く維持され、安
定した電力供給が図れる。
に配線され、太陽電池モジュールにより保護されて外部
に露出しないので、直接風雨や太陽光の影響を受けにく
い。
明する。図1は、その一実施例の太陽電池付き屋根パネ
ル(以下屋根パネルと略称)1が複数用いられて屋根2
が構成された、住宅Jの屋根部分を示しており、それら
屋根パネル1は、南に面する屋根2A全体を構成してい
る。
棟部J2にわたって一体に形成されたもので、屋根梁上
に固着されて屋根面を構成する屋根パネル本体3の上面
に、太陽電池が設けられた平板状の複数の太陽電池モジ
ュール4が、互いにシールジョイント11を介して端面
を突き合わせた状態にフラットに貼設され、両者の間
に、太陽電池モジュール4の下面に沿って層状に形成さ
れかつ軒先部J1から棟部J2にわたって延在して外部
に連通する通気層5が形成された基本構成となってい
る。
すように、屋根2の棟部J2側に張られる屋根パネル本
体3Aと、軒先部J1側に張られる屋根パネル本体3B
が接合されてなる。これらはいずれも長方形状で、幅は
同じであるが、長さは、屋根パネル本体3Bの方が長く
設定されている。
にアスファルトルーフィング6が施された長方形状の合
板7の下面に、複数の縦芯材8および横芯材9が固着さ
れてなる。縦芯材8は、合板7の長さ方向に沿った両縁
部および中央に固着されている。また、横芯材9は、合
板7の幅方向に沿った両縁部に固着された横芯材9a
と、これらの間に合板7の幅方向に沿って合板7に固着
された複数本(この場合2本)の横芯材9bの2種類あ
る。各横芯材9は、等間隔に配置されている。これら縦
芯材8、横芯材9は、接着剤および釘打ちにより、合板
7に固着されている。
すように、矩形状の透明板10に太陽電池(図示略)が
内蔵され、この透明板10が、シールジョイント11に
より複数(この場合6枚)長方形状に組み合わされたパ
ネル状のものである。太陽電池としては、PN接合を利
用したエネルギー変換器であって、たとえば、N形Si
基板に1〜3μのP形層を形成して表面より光がPN接
合に到達するようにし、その光起電力効果を利用したも
のを用いる。
パネル本体3A、3Bと幅が同じで、これら屋根パネル
本体3A、3Bの上面に、長さ方向を各屋根パネル本体
3A、3Bのそれに一致させた状態で、複数(この場合
5枚)貼設されている。
ように、透明板10の接合端部をシールするブチルゴム
等の弾性部材13と、これら弾性部材13の間に設けら
れたパッキン14と、これら弾性部材13およびパッキ
ン14とを挾持するクッション15と、これらクッショ
ン15を挾持するジョイントピース16とからなるもの
であり、上側のジョイントピース16とパッキン14と
の間をビス17で固定することにより、透明板10・1
0が互いに接合する。なお、このシールジョイント11
は、弾性部材13等によって、透明板10・10間を止
水するようになっている。
てその長さ方向に沿った両縁部および両縁部間の中央に
は、角柱状のスペーサ18が、接着剤等により固着され
ている。これらスペーサ18は、屋根パネル本体3A、
3Bの長さ方向に沿って延びており、これらスペーサ1
8上に、前記シールジョイント11の下側のジョイント
ピース16が接着剤等で固着され、これによって、各太
陽電池モジュール4は、屋根パネル本体3(3A、3
B)の上面に貼設されている。そして、図2等に示すよ
うに、スペーサ18があることにより、屋根パネル本体
3(3A、3B)の上面と各太陽電池モジュール4の下
面との間には、スペーサ18の厚さ分の空隙が形成され
ており、この空隙が、屋根パネル1の長さ方向に延びて
軒先部J1から棟部J2にわたる前記通気層5となって
いる。
電池が設けられたパネル状の太陽電池モジュール4が複
数貼設され、両者の間に通気層5が形成された、上記本
実施例の屋根パネル1は、図1に示すように、太陽電池
モジュール4を上に向け、屋根パネル本体3Aを棟部J
2側に、屋根パネル本体3Bを軒先部J1側に配した状
態で、棟梁21、外壁パネル22上端の屋根梁23、お
よびこれらの間の屋根梁24に固着される。
芯材8の長さ方向両端部が、棟梁21および屋根梁24
に固着され、屋根パネル本体3Bの各縦芯材8の棟部J
2側の端部が屋根梁24に、また各縦芯材8の軒先部J
1寄りが屋根梁23に、それぞれ固着されている。各縦
芯材8の固着は、接着剤等による。
互いに密接してて並べられて、屋根2Aが構成される。
なお、隣り合う屋根パネル1どうしの接合は、前記シー
ルジョイント11によって太陽電池モジュール4(の透
明板10)どうしを互いに接合することによりなされ
る。
に、断面L字状の軒先金物25、鼻隠し26がそれぞれ
取り付けられており、妻27の端部には、ケラバ金物2
8aおよび破風28bがそれぞれ取り付けられている。
また、軒先金物25と破風28bとの間の、軒先部J1
の全長にわたる開口には、図6に示す、多数の小さい孔
40aがあけられたガラリ40が装着され、通気層5へ
の風雨の侵入が阻止されるようになっている。
屋根2Aを構成し、反対側の屋根2Bは、上記屋根パネ
ル本体3(3A、3B)の上に芯材41を介して一般の
屋根葺材42が張られて構成されている。
示すように、屋根2A、2Bを構成する上側の屋根パネ
ル本体3Aの間に左右一対の結合棟木29・29が挟ま
れて固着され、屋根2Aから屋根2Bにかけて、棟金物
30が固着されている。屋根2A側の前記スペーサ18
と、屋根2B側の前記芯材41は、結合棟木29・29
の上面まで延びており、これらスペーサ18と芯材41
には、棟の長さ方向に延びる断面コ字状のアングル43
がそれぞれ固定され、棟金物30にはアングル44が固
定されている。また、棟金物30の側部30aには、複
数の換気孔45が間隔をおいて棟金物30の長さ方向に
形成されている。
態で、前記通気層5は、各スペーサ18により、軒先部
J1から棟部J2に向かいその勾配に沿って延びてお
り、これらが横方向に多数並んだ状態となっている。こ
れら通気層5は、軒先部J1側がガラリ40を介して外
部に開放しており、棟部J2側は、棟金物30内を経て
換気孔45より外部に開放している。
ては、図4に示すように、隣り合う太陽電池の異極どう
しが、各屋根パネル本体3(3A、3B)と各太陽電池
モジュール4の間の通気層5を通して電線31により接
続され、電線31は、最終的に棟部J2側に取り回さ
れ、屋根パネル本体3Aと、左側の結合棟木29および
棟梁21の間を通して、住宅J内に設けられた充電手段
(図示略)に接続され、この充電手段から屋内配線がな
されて、電力が供給されるようになっている。
ば、屋根梁23、24上に固着されて屋根面を構成する
屋根パネル本体3(3A、3B)と、この屋根パネル本
体3(3A、3B)の上面に貼設された太陽電池モジュ
ール4との間に、通気層5が形成されているので、太陽
電池モジュール4の熱放散がなされ温度上昇が抑制され
る。しかも、通気層5は、軒先部J1から棟部J2に向
かいその勾配に沿って延びているので、この通気層5内
には軒先部J1から棟部J2に向かって上昇気流が発生
し、その気流は、棟金物30内を経て換気孔45より外
部に抜け出ていく。つまり、通気層5内の空気の流れ
は、上昇気流により活発であり、このため、太陽電池モ
ジュール4の温度上昇の抑制作用がより促進される。こ
の結果、太陽電池モジュール4のエネルギー変換効率が
常に高く維持され、安定した電力供給が図れる。
は、通気層5に配線され、各太陽電池モジュール4によ
り保護されて外部に露出していないので、直接風雨や太
陽光の影響を受けにくい。
2にわたって連通していることにより、太陽電池の電線
31を、屋根パネル1を組み立てる際に結線して棟部J
2側に引き出しておけば、施工時に通気層5から棟部J
2側に引き出して屋内に配線することができ、これによ
って、屋根の上で太陽電池の配線作業を行う必要がな
く、施工に手間がかからない。
太陽電池付き屋根パネル1で構成したが、もちろん南北
両側を太陽電池付き屋根パネル1で構成してもよい。
の太陽電池付き屋根パネルによれば、屋根梁上に固着さ
れて屋根面を構成する屋根パネル本体の上面に、太陽電
池が設けられた平板状の複数の太陽電池モジュールが、
互いにシール材を介して端面を突き合わせた状態にフラ
ットに貼設され、屋根パネル本体と太陽電池モジュール
との間に、太陽電池モジュールの下面に沿って延在し外
部に連通された層状の通気層が形成され、この通気層に
太陽電池モジュールの電線が配線されていることを特徴
とすることから、外部に連通する通気層を通る空気流に
より、太陽電池モジュールの熱放散がなされて温度上昇
が抑制され、この結果、太陽電池モジュールのエネルギ
ー変換効率が常に高く維持され、安定した電力供給が図
れるとともに、太陽電池モジュールの電線が、直接風雨
や太陽光の影響を受けにくいといった効果を奏する。ま
た、太陽電池モジュール自体で屋根ふき材を構成してい
る構造であるので、構造の簡素化を図ることができると
ともに、面積の限られた屋根面を有効に活用することが
できる。さらに、平板状の太陽電池モジュールをそれぞ
れ突き合わせた状態にフラットに貼設したので、雨が降
った際に、それぞれの太陽電池モジュール同士の隙間か
ら雨水を浸入させることなく、傾斜に沿って速やかに流
すことができ、雨水による太陽電池の効率低下を防止す
ることができる。しかも、太陽電池モジュールの下面側
に沿って設けられた通気層を平滑にすることができ、こ
の通気層の空気の流れをスムーズにすることができる。
適用された住宅の屋根の斜視図である。
ある。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 屋根梁上に固着されて屋根面を構成する
屋根パネル本体の上面に、太陽電池が設けられた平板状
の複数の太陽電池モジュールが、互いにシール材を介し
て端面を突き合わせた状態にフラットに貼設され、屋根
パネル本体と太陽電池モジュールとの間に、太陽電池モ
ジュールの下面に沿って延在し外部に連通された層状の
通気層が形成され、この通気層に太陽電池モジュールの
電線が配線されていることを特徴とする太陽電池付き屋
根パネル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP4041754A JP2581869B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 太陽電池付き屋根パネル |
Applications Claiming Priority (1)
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JP4041754A JP2581869B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 太陽電池付き屋根パネル |
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JP4041754A Expired - Fee Related JP2581869B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 太陽電池付き屋根パネル |
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1992
- 1992-02-27 JP JP4041754A patent/JP2581869B2/ja not_active Expired - Fee Related
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