JP3262502B2 - 太陽電池屋根構造 - Google Patents

太陽電池屋根構造

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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池屋根構
係り、例えば住宅等の建物に利用できる。
【0002】
【背景技術】従来より、環境や生態系に悪影響を与えな
いエネルギーとして太陽エネルギーが知られており、こ
の太陽エネルギーを利用するために、太陽電池を住宅等
の屋根に設置することが行われている。太陽電池の屋根
への設置にあたり、水等による漏電や短絡等の事故を防
止するため、内部に太陽電池であるソーラーセルを収め
た防水構造の太陽電池パネルが利用されている。このよ
うな太陽電池パネルは、一枚で所定の電圧および電力が
得られるように寸法等が規格化されており、所定枚数の
ソーラーセルが内部に配列されている。また、ソーラー
セルの上面には、太陽電池パネルの構成部材である例え
ばEVA(エチレンビニルアセテート)等の粘着部材を
介して太陽電池ガラスが配置されている。
【0003】このような太陽電池パネルは、屋根面との
間に隙間を形成した状態で屋根面に取り付けられてい
る。この隙間は外部と連通されており、隙間内部の空気
が外部の空気と循環可能とされている。このため、太陽
電池パネルは、高温になると隙間内部を循環する空気に
よって冷却され、太陽電池パネルの発電効率が低下しな
いようになっている。
【0004】従来、この隙間を確保するため、屋根下地
材の上に建物の棟から軒先に向け、かつ、妻方向に所定
間隔でレールを配置し、このレール上に太陽電池パネル
を配置している。一方、太陽電池パネルを屋根面に取り
付けて形成する太陽電池屋根には、一般的な屋根と同様
に耐火性が要求されているので、屋根面全体を不燃材で
覆わなければならない。そこで、レール間に不燃材とし
て、鉄板、カラーベスト等を張り付けて耐火性能をもた
せている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の太陽電
池屋根では、複数本のレール間に鉄板、カラーベスト等
の不燃材を張り付けなければならないので、鉄板等をひ
く手間が多くかかり、耐火性を有する太陽電池屋根とす
る際の作業効率が悪いという問題があった。
【0006】本発明の目的は、少ない手間ですみ、効率
よく耐火性を有する太陽電池屋根を形成することができ
るようになる太陽電池屋根構造を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る太陽電池屋
根構造は、図面を参照して説明すると、図2に示すよう
に、不燃性の枠体36と、この枠体36に取り付けられ
た太陽電池体17とを備えて構成された複数の太陽電池
パネル40を、建物の棟から軒先先端部に連続して配置
するとともに、これらの太陽電池パネル40における太
陽電池体17の建物の屋根面側下方に金属板からなる面
状の不燃部材38を太陽電池パネル40とは別体として
設け、この不燃部材38は、太陽電池パネル40とは別
部材として形成された支持フレーム43に建物の棟から
軒先先端部Aにわたって連続して取り付けられ、支持フ
レーム43は、屋根面9A上に通気性を確保するために
設置したレール部材11に設けられ、太陽電池パネル4
0の下方に連続した耐火ラインが形成されていることを
特徴とするものである。
【0008】以上において、太陽電池体は、所定数のソ
ーラーセル(太陽電池)、EVA(エチレンビニルアセ
テート)、太陽電池ガラス等を含み構成されたものであ
り、防水構造となっていることが好ましい。また、枠体
は、不燃性の例えばアルミニュウム等の金属製とされる
ことが好ましい。さらに、不燃部材としては、鉄板やス
テンレス板等を使用することが好ましいが、例えばケイ
カル板(珪酸カルシュウム板)や木質セメント板等を使
用してもよい。また、不燃部材の取り付け位置は、太陽
電池体の建物の屋根面側であれば、太陽電池パネルの枠
体に取り付けてもよく、あるいは、屋根面に取り付けて
もよい。また、太陽電池屋根は、ユニット工法による建
物、パネル工法による建物および軸組工法による建物等
に適用できる。
【0009】このような本発明では、複数の太陽電池パ
ネルの枠体がそれぞれ不燃性を有し、また、この太陽電
池パネルの建物の屋根面側には不燃部材が設けられてい
るので、このような太陽電池パネルを建物の棟側から軒
先先端部まで連続させて配置するだけで、連続した耐火
ラインを形成する太陽電池屋根とすることができる。従
って、少ない手間で、効率よく耐火性を有する太陽電池
屋根を構成することができるようになる。また、太陽電
池パネルとは別部材の不燃部材が、太陽電池パネルとは
別体として屋根面上に設けた支持フレームに設けられて
いるので、不燃部材を連続した大きな部材とすることが
でき、不燃部材を太陽電池パネルの枠体に取り付ける場
合と比べて不燃部材の取り付けの手間が少なくてすむ。
以上において、金属板は、例えば鉄板やステンレス板等
を使用することが好ましい。
【0010】
【0011】
【0012】本発明の太陽電池屋根構造において、図
示すように、建物の屋根部の周囲に、複数の太陽電池
パネル40を位置決めする立ち上がり部12A,13A
を有するパネル位置決め部材12,13を設けてもよ
い。
【0013】以上において、パネル位置決め部材は、耐
火性を有し、かつ、太陽電池パネルの枠体の側面に当接
する面を備えた枠体状に形成されていることが好まし
い。そして、この位置決め部材は、建物の棟側、軒側の
うち少なくとも一方、および建物の両妻側のうち少なく
とも一方が、それぞれ屋根の傾斜方向、妻方向に微調整
可能となっていることが好ましい。このような本発明で
は、太陽電池パネルを位置決め部材に押し当てて順次配
置すればよいので、少ない手間で、かつ、効率よく太陽
電池パネルを取り付けることができ、これにより、耐火
性を有する太陽電池屋根を容易に形成できる。
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。図1に示すように、本実施形態の
ユニット式建物1は、複数の下階建物ユニット2と、こ
れらの下階建物ユニット2の上に配置される上階建物ユ
ニット3を備え、上階建物ユニット3の上部には切り妻
屋根4が設けられている。切り妻屋根4の一面は複数枚
の屋根パネル5で形成され、他の1面は、複数枚の太陽
電池パネル40を並設して形成する太陽電池屋根7’
形成されている。
【0018】図2に示すように、太陽電池屋根7’は、
住宅等の建物の棟側から軒側に向かって下り方向に傾斜
した垂木8と、この垂木8に沿って張り付けた野地板9
と、この野地板9の上側に縦横に配列される前記複数の
太陽電池パネル40とを含んで構成されている。野地板
9は、表面にアスファルトルーフィング等の防水部材6
が張り付けられた合板であり、これにより、太陽電池屋
7’の防水性能を確保する屋根面9Aが形成されてい
る。
【0019】屋根面9Aの上には金属製の複数本のレー
ル部材11が取り付けられており、このレール部材11
は、細長い角パイプ部材で形成されるとともに、棟側先
端から軒側先端部Aまでにわたり、かつ、建物の妻方向
に、太陽電池パネル40の幅に対応する間隔をあけて平
行に敷設されている。そして、このようなレール部材1
1の上面の軒側先端、つまり、軒先先端部Aおよび棟側
頂部には、太陽電池パネル40を所定位置に位置決めす
るパネル位置決め部材である屋根材12が設けられてい
る。また、レール部材11の下面には、上記屋根材12
と対向して下側屋根材12’が設けられている。
【0020】太陽電池屋根7’の妻側両端にも、図1に
示すように、パネル位置決め部材である屋根材13が設
けられており、このような各屋根材12、13には、立
ち上がり部12A,13Aがそれぞれ形成されている。
屋根材12、13のうち、例えば軒先先端部Aの屋根材
12と、一方の妻側の屋根材13は、例えばレール部材
11に明けた長穴(図略)と屋根材側のボルト等によ
り、それぞれ傾斜方向、妻方向に位置の微調整ができる
ようになっている。
【0021】従って、太陽電池屋根7’の周囲には立ち
上がり部12A,13Aが連続した大きな四角枠が形成
されていることになり、複数の太陽電池パネル40がこ
の四角枠内に収容されるようになっている。また、軒先
先端部Aの屋根材12と下側屋根材12’とで形成され
る開口部には、通気、通水可能な蓋部材14が取り付け
られ、蓋部材14の下方には樋15が設けられている。
【0022】太陽電池パネル40は、所定高さ寸法を有
する前記レール部材11の上面に支持フレーム43を介
横に並設されており、従って、太陽電池パネル
と屋根面9Aとの間には、レール部材11の高さ寸法
の分だけの隙間50’が形成されていることになり、こ
の隙間50’内を空気が流通し、これにより、太陽電池
パネル40が冷却されるようになっている。また、太陽
電池体17の製造(養生)時等に発生するガス等が抜け
るようになっている。このような太陽電池パネル40
は、図示しないが、電力を外部に取り出すためのケーブ
ルが設けられ、このケーブルは、屋根面9Aに明けられ
た図示しない孔から室内に配線されるようになってい
る。
【0023】図2に示すように、太陽電池パネル40
は、金属製のほぼ四角形の枠体36と、この枠体36
に収納される太陽電池体17とを備えて構成され、太陽
電池パネル40の屋根面側下方には、太陽電池パネル4
0とは別部材の不燃部材38が設けられている。太陽電
池体17は、図示しないが、通気性を有する裏面封止部
材と、その内部に設けられたEVA等の充填材および所
定数のソーラーセル(太陽電池)と、充填材の上部に設
けられる表面カバー材としての太陽電池ガラスと、端子
箱23とを含んで構成され、防水構造となっている。
【0024】このような太陽電池体17は、例えばブチ
ルゴム、シリコン等で形成した端面封止部材内で支持さ
れるようになっている。そして、この端面封止部材は、
枠体36の内部に形成された上側段部内に取り付けられ
ている。
【0025】
【0026】このような太陽電池パネル40は、規格化
されたサイズを有しており、また、前述のような構造と
なっているため、水による漏電や短絡等の事故、および
表面にかかる負荷等からソーラーセルが保護されるよう
になっている。また、枠体36が金属等の不燃性となっ
ているとともに、枠体36の下方には前述のように枠体
36とは別部材の不燃部材38が設けられているので、
太陽電池パネル40の下側からの火の侵入を防止し、太
陽電池パネル40の太陽電池体17を火災時の火から保
護できるようになっている。
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】前記支持フレーム43は、例えば、断面L
形の枠部材で組み立てられ、太陽電池パネル40の枠体
36とは別部材として製作されている。そして、支持フ
レーム43は、前記レール部材11の上面に設けられ、
かつ、傾斜方向に並設された太陽電池パネル40の全部
にわたる大きさに形成されている。
【0035】また、不燃部材38は、例えば、鉄板、ス
テンレス板等で形成されており、その大きさは、例えば
幅寸法が太陽電池パネル40の幅寸法とほぼ同じとさ
れ、長さ寸法が傾斜方向に並設された太陽電池パネル4
0の全部にわたる大きさに形成されている。そして、こ
の不燃部材38は、枠体36を取り付けるときに、支持
フレーム43の上に載せられるようになっている。ま
た、この不燃部材38は、所定間隔で配置された押え部
材44によって押えられ、弛まないようになっている。
【0036】前述のような本実施形態によれば次のよう
な効果がある。 すなわち、複数の太陽電池パネル40の
枠体36は、それぞれ金属製となっていて不燃性を有
し、また、この太陽電池パネル40の建物の屋根面9A
側には不燃部材38が設けられているので、このような
太陽電池パネル40を建物の棟側から軒先先端部Aまで
連続させて配置するだけの少ない手間で、効率よく、連
続した耐火ラインを形成する太陽電池屋根7’を構成す
ることができるようになる。また、太陽電池パネル40
と別部材として形成された不燃部材38は、太陽電池パ
ネル40の下方に、パネル40とは別体として形成され
支持フレーム43に取り付けられているため、不燃部
材38を太陽電池パネル40内に組み込まなくても
く、太陽電池パネル40の枠体36の製作が容易となる
という効果がある。
【0037】また、不燃部材38の大きさが、幅寸法が
太陽電池パネル40の幅寸法とほぼ同じとされ、長さ寸
法が傾斜方向に並設された太陽電池パネル40の全部に
わたる大きさに形成されており、太陽電池パネル40ご
との大きさに形成しなくてもよいので、製作の手間が少
なくてすむという効果もある。
【0038】
【0039】
【0040】なお、本発明は前述の実施形態に限定され
るものではなく、本発明の目的を達成できる範囲であれ
ば次に示すような変形形態を含むものである。 例えば、
前記実施形態で、不燃部材38の大きさは、太陽電池パ
ネル40の幅寸法と傾斜方向に並設された太陽電池パネ
ル40の全部にわたる長さ寸法の大きさとなっている
が、これに限らず、太陽電池パネル40ごとの大きさに
形成してもよい。
【0041】また、前記実施形態で、建物の切り妻屋根
4の一方の面のみを、太陽電池屋根7’としたが、これ
に限らず、両方の面を太陽電池屋根としてもよい。
【0042】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明の太陽電
池屋根構造では、複数の太陽電池パネルの枠体がそれぞ
れ不燃性を有し、また、この太陽電池パネルの建物の屋
根面側下方には、太陽電池パネルの枠体とは別体として
形成された支持フレームに取り付けられて、太陽電池パ
ネルとは別部材の不燃部材が設けられているので、この
ような太陽電池パネルを連続させて配置するだけで、連
続した耐火ラインを形成する太陽電池屋根とすることが
できる。従って、少ない手間で、効率よく耐火性を有す
る太陽電池屋根を構成することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る太陽電池屋根を設けた
ユニット式建物を示す全体斜視図である。
【図2】前記実施形態に係る太陽電池屋根の軒先近傍を
示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 ユニット式建物7’ 太陽電池屋根40 太陽電池パネル 12 パネル位置決め部材としての屋根材 13 パネル位置決め部材としての屋根材(妻側)36 不燃性の枠体 17 太陽電池体38 不燃部材 43 支持フレーム A 軒先先端部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04D 13/18 E04D 3/40

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 不燃性の枠体と、この枠体に取り付けら
    れた太陽電池体とを備えて構成された複数の太陽電池パ
    ネルを、建物の棟から軒先先端部に連続して配置すると
    ともに、これらの太陽電池パネルにおける前記太陽電池
    体の建物の屋根面側下方に金属板からなる面状の不燃部
    材を前記太陽電池パネルとは別部材として設け、この不
    燃部材は、前記太陽電池パネルとは別体として形成され
    た支持フレームに前記建物の棟から軒先先端部にわたっ
    て連続して取り付けられ、前記支持フレームは、前記屋
    根面上に通気性を確保するために設置したレール部材に
    設けられ、前記太陽電池パネルの下方に連続した耐火ラ
    インが形成されていることを特徴とする太陽電池屋根構
    造。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の太陽電池屋根構造にお
    いて、前記建物の屋根部の周囲には、前記複数の太陽電
    池パネルを位置決めする立ち上がり部を有するパネル位
    置決め部材が設けられていることを特徴とする太陽電池
    屋根構造。
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