JP3232201B2

JP3232201B2 - 太陽電池瓦の構造

Info

Publication number: JP3232201B2
Application number: JP28996594A
Authority: JP
Inventors: 健次逢坂; 洋典野田; 哲也岡本; 茂樹武田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1994-11-24
Filing date: 1994-11-24
Publication date: 2001-11-26
Anticipated expiration: 2016-11-26
Also published as: JPH08144439A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、太陽電池瓦の構造に
関するものである。さらに詳しくは、この発明は、架台
による支持なしに屋根面に太陽電池を設置することがで
き、耐久性、施工性等が良好で、低コストでもある、新
しい太陽電池瓦の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、クリーンな太陽光エネルギー
を利用するために、住宅等の屋根には各種形態の太陽電
池パネルを配設することが提案されてきており、いくつ
かのものは実用化もされている。しかしながら、この従
来の太陽電池パネルは、太陽電池を架台に支持すること
が必要で、その屋根面への配置は、どうしても不安定な
状態となり、しかも屋根の外観性において好ましくない
という欠点もあった。

【０００３】このような観点から、屋根瓦に太陽電池を
組込み、太陽電池を安定した状態で、しかも屋根の外観
性を損うことなく利用しようと試みが検討されている。
たとえば、図１１に例示したようにセメントや樹脂製等
の瓦基板（イ）に太陽電池（ウ）を組み込み、その前方
に曝露部（エ）が位置するようにした太陽電池瓦（ア）
が提案されている。この太陽電池瓦（ア）は、図１２に
示したように、通常の平板瓦（オ）と組合わせて屋根面
に配置することができるように考慮されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来提案されている太陽電池瓦（ア）について
は、その実用化は必ずしも進展していない。その理由
は、季節を通じての気温の変化と、吹きつける風雨に対
して耐久性があり、しかも簡便な施工とメンテナンスが
可能であって、かつ、低コストでもある太陽電池瓦を実
現するためには、太陽電池の瓦への組込み固定をどのよ
うな手段として行うべきかの点についても実用化の目途
がたっていないことになる。

【０００５】たとえば、前記の通りの太陽電池（ウ）の
瓦基板（イ）への組込み固定には接着剤による固定が考
慮されるが、接着剤での固定には、接着部の剥離による
太陽電池の脱離が避けられず危険であり、しかも、その
接着の作業は手間がかかり、工程管理が難しいという問
題がある。そして、太陽電池が破壊された場合には瓦全
体を交換しなければならないという問題もあり、これら
の点において低コスト化を図る上での制約があった。

【０００６】また、接着剤に代えて金具を用いることも
考えられるが、具体的な手だてはいまだ得られていない
のが実情である。さらには、太陽電池からの配線をどの
ように、より低コストな瓦構造として実現するのかも実
用上の課題になっていた。そこでこの発明は、以上の通
りの従来技術の課題を解決し、太陽電池瓦の着想を実現
化へ進めることが可能であって、設置安定性と耐久性が
良好で、しかも簡便で、低コストな施工、メンテナンス
が可能な、新しい太陽電池瓦の構造を提供することを目
的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、セメント瓦基板と、フレーム体
に支持された太陽電池とが具備され、頭部に雌ネジを持
った防水パッキン付釘によりセメント瓦基板が屋根面に
固定され、この釘の頭部に雌ネジ部へのネジ結合により
太陽電池のフレーム体が配設固定されていることを特徴
とする太陽電池瓦の構造（請求項１）を提供する。

【０００８】そしてまた、この発明は、上記の構造にお
いて、セメント瓦基板の段差部上に太陽電池が配設され
ていること（請求項２）や、太陽電池からの配線が、フ
レームサイドもしくは太陽電池裏面とセメント瓦基板と
の間から引出されて負荷に接続されること（請求項３）
もその態様として提供する。

【０００９】

【作用】上記のこの発明の構造では、従来の太陽電池パ
ネルのように太陽電池を固定する架台が必要でなく、ベ
ースであるセメント瓦への太陽電池の取付けを可能とし
ているため、その設置安定性の向上が図られ、より低コ
ストでの太陽電池利用が可能となる。現行の平板瓦との
混合葺きもでき、屋根に違和感なく太陽電池の設置が可
能となる。

【００１０】しかも、接着剤を用いずに太陽電池を上記
構造で固定することから、信頼性高く、より耐久性に優
れ、かつ、施工、メンテナンスの容易な太陽電池瓦が実
現される。太陽電池からの配線引出しも容易となる。以
下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明の構造につい
て説明する。

【００１１】

【実施例】添付した図面の図１および図２は、この発明
の一例を示した太陽電池瓦の斜視図と屋根面への配置状
態としての断面図である。この例では、太陽電池瓦
（１）には、セメント瓦基板（２）とフレーム体（３）
に支持した太陽電池（４）とが具備されており、頭部に
雌ネジ部（５１）を持った防水パッキン（５２）付きの
釘（５）によってセメント瓦基板（２）が屋根面（６）
に取付固定され、この釘（５）の頭部の雌ネジ部（５
１）には、直接に、太陽電池（４）のフレーム体（３）
がネジ（７）によって固定されている。

【００１２】そして、頭部に雌ネジ部（５１）を持つ防
水パッキン（５２）付きの釘（５）の使用によって、太
陽電池（４）の裏面と、これを配置したセメント瓦基板
（２）の段差部（２１）との間には、隙間（８）が形成
される。この隙間（８）は、雨水の排水のための通路と
なるため、防水性は良好となる。隙間（８）が排水通路
となるためには、水の表面張力による影響を受けないよ
うに、その間隔は、およそ５ｍｍ以上となるようにす
る。

【００１３】また、この隙間（８）は空気層としての性
格を有し、小屋根や太陽電池（４）の温度上昇を抑制す
るように作用する。そして、太陽電池（４）は直接セメ
ント瓦基板（２）に接合されていないことから、太陽電
池（４）の熱膨張・収縮による瓦の割れや太陽電池
（４）表面に配設するガラス板の破損等の不都合も抑え
られることになる。しかも、施工は簡便となり、低コス
ト化も図られることになる。

【００１４】太陽電池（４）からの配線は、フレーム体
（３）のサイドから、あるいは隙間（８）から引出して
負荷に接続でき、配線のための特別な形状、構造が、セ
メント瓦基板（２）等に施される必要もない。また、図
１および図２より明らかなように、太陽電池（４）は、
ネジ（７）の解除だけで、単独に取りかえできるので、
太陽電池が破損した場合には、これだけを交換すればよ
い。このため、メンテナンスも容易である。

【００１５】もちろん、太陽電池（４）の固定に接着剤
を使用していないため、信頼性が高く、耐久性に優れ、
しかも工程管理の容易な構造となる。図３および図４
は、この発明の別の例を示した斜視図と、屋根面への配
置状態を示した断面図である。この例では、前記の釘
（５）の頭部の雌ネジ部（５１）には、支持金具（９）
がネジ（１０）によって固定され、この支持金具（９）
によって太陽電池（４）のフレーム体（３）がネジ（１
１）で支持固定されている。

【００１６】この例の場合には、図１および図２と同様
の効果のほかに、支持金具（９）の使用によって釘
（５）による固定は、フレーム体（３）の直下とする必
要がないため、セメント瓦基板（２）の端部での固定に
ともなう瓦の破損という不都合も未然に回避されるとい
う効果も得られる。釘（５）によるセメント瓦基板
（２）の固定は、太陽電池（４）の暴露部下部であって
も可能となるからである。

【００１７】図５および図６は、さらに別の例を示した
ものである。この場合には、セメント瓦基板（２）に
は、流れ方向に複数個所で、凸形状段差部（２２）が設
けられており、そして、その裏面直下には凹部（２３）
が設けられている。凸形状段差部（２２）上には、太陽
電池（４）のフレーム体（３）が支持される。フレーム
体（３）は、その端部に垂下部（３１）を有し、段差部
（２２）を覆うようにしている。この場合にも、太陽電
池（４）裏面と、セメント瓦基板（２）との間には隙間
（１２）が形成され、この隙間（１２）は、排水による
防水性と向上させ、太陽電池（４）の熱膨張・収縮によ
る不都合を回避する。また空気層としての温度上昇を制
御する効果も示す。

【００１８】フレーム体（４）は釘によってセメント瓦
基板（２）とともに屋根面に固定してもよいが、前記の
例と同様に頭部に雌ネジ部を持つ防水パッキン付の釘
（５）とフレーム体（３）固定用のネジ（７）とによっ
て固定する。また、この例の場合には、凸形状段差部
（２２）の配置によって、図７のように線葺きだけでな
く、図８のように千鳥葺きにも対応可能となる。

【００１９】太陽電池（４）からの配線は、前記の例と
同様にフレームサイドから、もしくは太陽電池（４）裏
面の隙間（１２）より引出することができる。なお、以
上の例においては、太陽電池瓦（１）の屋根面設置に際
しての耐風性を増すために、図９に例示したように、階
段状金具（１３）によって、複数の太陽電池瓦（１）の
フレーム体（３）を同時に連結してもよい。この場合、
たとえば図１０に例示したように、階段状金具（１３）
に設けた偏向穴（１３１）に、フレーム体（３）上の突
起部（３２）をかみ込ませる等の手段で簡便に固定する
ことが考えられる。

【００２０】もちろん、この発明は、以上の例に限定さ
れることはなく、その細部において様々な態様が可能で
あることは改めて言うまでもない。

【００２１】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、この発明の
構造によって従来のパネルのように架台を使用すること
なく、より安定した設置状態で、セメント瓦基板を使用
して低コストでの太陽電池瓦を実現することができる。
そして、隙間を介しての２重構造によって、防水性が向
上し、太陽電池の熱膨張、収縮にともなう不都合が回避
され、温度上昇も抑制される。しかも、瓦全体を交換し
なくとも、太陽電池だけを交換することもできる。

【００２２】また、接着剤を使用せずに、信頼性の高い
耐久性に優れた構造が提供される。もちろん、屋根面の
外観性も損われない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示した斜視図である。

【図２】図１の例の屋根設置状態を例示した断面図であ
る。

【図３】別の実施例を示した斜視図である。

【図４】図３の例の屋根設置状態を例示した断面図であ
る。

【図５】さらに別の実施例を示した斜視図である。

【図６】図５の例の屋根設置状態を示した断面図であ
る。

【図７】図５の例の凸形状段差部の線葺き配置を示した
斜視図である。

【図８】図７と別の千鳥葺き配置を示した斜視図であ
る。

【図９】階段状金具による耐風構造を例示した斜視図で
ある。

【図１０】図９の金具の取付例を示した要部斜視図であ
る。

【図１１】従来提案されている太陽電池瓦を示した斜視
図である。

【図１２】図１１の例の屋根配置を示した斜視図であ
る。

【符号の説明】

１太陽電池瓦２セメント瓦基板２１段差部２２凸形状段差部２３凹部３フレーム体３１垂下部３２突起部４太陽電池５釘５１雌ネジ部５２防水パッキン６屋根面７ネジ８隙間９支持金具１０ネジ１１ネジ１２隙間１３階段状金具１３１偏向穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武田茂樹大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (56)参考文献実開昭56−155027（ＪＰ，Ｕ) 実開平４−28524（ＪＰ，Ｕ) 実開平７−6343（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04D 1/30 603 E04D 1/34 E04D 13/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】セメント瓦基板とフレーム体に支持され
た太陽電池とが具備され、頭部に雌ネジ部を持った防水
パッキン付釘によりセメント瓦基板が屋根面に固定さ
れ、この釘の頭部に雌ネジ部へのネジ接合により太陽電
池のフレーム体が配設固定されていることを特徴とする
太陽電池瓦の構造。
【請求項２】セメント瓦基板の段差部上に太陽電池が
配設されている請求項１の太陽電池瓦の構造。
【請求項３】太陽電池からの配線は、フレームサイド
もしくは太陽電池裏面とセメント瓦基板との間から引出
されて負荷に接続されている請求項１または２の太陽電
池瓦の構造。