JP3652318B2

JP3652318B2 - Roofing with solar cells

Info

Publication number: JP3652318B2
Application number: JP2002099241A
Authority: JP
Inventors: 尚梅岡
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-04-01
Filing date: 2002-04-01
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2022-04-01
Also published as: JP2003293536A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池付き屋根材に係り、特に、防水性能が高く、釘等を打ち込んで屋根下地へ固定する時に、釘がリード線やケーブルを傷つける等の不都合を防止できる太陽電池付き屋根材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の太陽電池付き屋根材としては、特開２０００−１１４５７８号公報に記載の太陽電池モジュールがある。この太陽電池モジュールは、金属屋根材に端子ボックスを収納する収納凹部が設けられている。そして、太陽電池の端子ボックスから突出した一対のリード線が収納凹部の通孔から金属屋根材の下面側に引出されている。
【０００３】
前記のように構成された太陽電池モジュールは、通常、多数個が屋根上に配列され、それぞれの太陽電池モジュールから引出されるリード線をコネクタで接続し、太陽電池モジュールの外周辺に沿わせて引き回す必要があり、多数のリード線が接続された出力線から発電電力を得ている。そして、太陽電池モジュールを屋根下地上に固定するとき、太陽電池モジュールの周囲の複数個所を釘やビス等で打ち付けて固定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記構造の太陽電池モジュールは、金属屋根材に、端子ボックスから突出した一対のリード線が引出される通孔が設けられているため、防水上のシーリングが困難であり、且つ隣家に火災等が発生したとき、火炎が屋根の野地板に到達して火災を引き起こす原因となり得る。また、前記のように、太陽電池を固定した太陽モジュールは、その外周辺に沿ってリード線が位置しており、屋根下地に釘等で固定する際に、これらのリード線や出力線を傷つけないように施工することが必要であり、不用意に施工すると太陽電池モジュールの外周辺に引き回されたケーブル等が釘で打ち抜かれる虞があった。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、太陽電池パネルから引出され電力を取り出すリード線が屋根基材を貫通しないため防水性能が高く、複数の太陽電池パネルを接続するケーブルやリード線の大部分が屋根基材の裏側の凹部に収納されているため、屋根基材を屋根下地に固定するときケーブルやリード線に傷をつけることが少ない太陽電池付き屋根材を提供することにある。また、複数の太陽電池付き屋根材を連結するときコネクタで接続しやすいため、施工が容易な太陽電池付き屋根材を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成すべく、本発明に係る太陽電池付き屋根材は、表面側に形成された凹窪部に太陽電池パネルを固定し、裏面側にケーブルを収納する凹部を形成した屋根基材を備えた太陽電池付き屋根材であって、前記太陽電池パネルから引出されたリード線が、前記凹窪部の上部に形成された収納凹部、前記屋根基材の外周辺及び該外周辺に形成された前記凹部と連通する切欠き部を通して前記表面側から前記裏面側の前記凹部に引込まれて前記ケーブルに接続されると共に、該ケーブルの両端部が、前記切欠き部を通して前記凹部から前記屋根基材の両端部の外部に引出されており、ケーブルの端部にはコネクタや接続端子が固定されることが好ましい。
【０００７】
太陽電池パネルは屋根材の表面側に形成された凹窪部に止め金具等で固定され、太陽電池パネルから発電電力を取り出すリード線は太陽電池パネルの上部から表面側に引出されている。ケーブルは、太陽電池付き屋根材を屋根下地に多数並設するときに、各太陽電池パネル同士を接続すると共に、太陽電池パネルのリード線と接続されるものであり、ケーブルを収納する凹部は、屋根基材の裏面側の上方に水平に形成されると好適である。
【０００８】
この構成によれば、太陽電池パネルから引出されるリード線は、屋根基材の表面側から収納凹部及び外周辺に形成された凹部と連通する切欠き部を通して屋根基材の裏面側の凹部に引込まれ、ケーブルも端部又はコネクタの近傍のみを除く大部分が凹部に収納されて屋根基材の表面側の露出部分を少なくできる。このため、太陽電池付き屋根材を釘等で屋根下地に固定するとき、リード線やケーブルを傷つけることが防止できる。また、凹部内でリード線とケーブルとの接続ができるため、中継コネクタ等が外部に露出せず屋根下地への取付施工が容易となる。
【０００９】
そして、前記の太陽電池付き屋根材において、屋根基材の外周辺に凹部と連通する切欠き部を形成し、この切欠き部を通してリード線を凹部に引込むと共にケーブルの端部を引出すと好適である。切欠き部は凹部を構成する壁面を切欠いて形成してあり、屋根基材の外部空間と凹部の内部空間を連通している。これにより、リード線の凹部内への引込みと、ケーブル端部又はケーブル端部に固定されたコネクタの凹部からの引出しが容易に行える。なお、リード線の引込みとケーブルの端部の引出しを１つの切欠き部で共用するようにしてもよい。また、切欠き部は、凹部を構成する壁面を貫通する通孔でもよい。
【００１０】
本発明に係る太陽電池付き屋根材の好ましい具体的な態様としては、前記の太陽電池付き屋根材において、凹部内に結束バンド等の固定手段を設け、ケーブル及び／又はリード線を固定手段により凹部に固定することを特徴としている。太陽電池付き屋根材を屋根下地に釘等で固定するときに使用する釘孔は、上辺に沿って穿設されることが多いため、ケーブルを収納する凹部と釘孔が重なることが多いが、この構成によれば、複数の太陽電池付き屋根材を接続するケーブルが、屋根基材の裏面側の凹部に固定され、移動が防止されるため、この太陽電池付き屋根材を固定するとき、誤ってケーブルやリード線を釘等で傷つけることが防止できる。また１つの太陽電池付き屋根材に複数の太陽電池パネルが固定される場合、複数の太陽電池パネル同士を、このケーブルで直列或いは並列に接続できる。
【００１１】
さらに、本発明に係る太陽電池付き屋根材の好ましい具体的な他の態様としては、前記の太陽電池付き屋根材において、ケーブルの両端部は、屋根基材の両端部から引出されることを特徴としている。引出す位置が両端に近いほうがケーブルの露出部が少なくなり好ましい。この構成によれば、多数の太陽電池付き屋根材同士を接続するケーブルは、両端部又は先端のコネクタ部分を除いて大部分が凹部内に収納されるため、太陽電池付き屋根材の屋根下地への取付施工が容易となる。また、リード線も露出部分が少なく、リード線とケーブルとの接続が凹部内で行えるため中継コネクタ等が露出せず、外観を良好とすることができる。さらに、太陽電池パネルとケーブルとの接続や、太陽電池付き屋根材同士の接続が効率よく行える。
【００１２】
凹部に固定手段により固定されたケーブル及び／又はリード線を避けて、屋根基材に釘等の固定具挿入孔が設けることが好ましい。このように構成することにより、屋根基材に設けられた固定具挿入孔に釘やビスを挿入して太陽電池付き屋根材を屋根下地に固定するとき、固定具でケーブルやリード線を傷つけることが防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る太陽電池付き屋根材の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は本実施形態に係る太陽電池付き屋根材の正面図、図２は図１の背面図、図３は太陽電池付き屋根材の表面材の正面図、図４は太陽電池付き屋根材のバックアップ材の正面図、図５（ａ）は図１の太陽電池付き屋根材の平面図、（ｂ）は図４のバックアップ材の平面図、（ｃ）は図４のバックアップ材の底面図である。
【００１４】
図１〜５において、太陽電池付き屋根材（以下、屋根材という）１は、屋根基材２を備えており、屋根基材２は２つの太陽電池パネル５，５を設置する２つの凹窪部（後述する）が表側に形成されている表面材１０と、この表面材１０の裏面に固定されるバックアップ材３０とを備えている。表面材１０は金属板材等から形成され、本実施の形態では、０．８ｍｍ厚のガルバニウム鋼板をプレス成形して形成されている。表面材１０の大きさ、形状は、屋根面に併設する一般屋根材、例えば平面瓦等と略同じ形状にすることが好ましい。また、一般屋根材を軒に平行に、または流れ方向に複数葺設した形状、つまり複数枚が一体になった形状でもよい。
【００１５】
表面材１０は、正面の矩形部から右側に裏面側重ね合わせ部１１が突設され、この裏面側重ね合わせ部１１は表面材１０の表面から落ち込んだ段差部として形成され、屋根材の厚さの約２分の１の厚さで形成されている。裏面側重ね合わせ部１１には、浸入した雨水を排水する水切り溝１１ａが表面に形成されている。水切り溝１１ａは、上半部が２本の溝で形成され、中間部で合流して下半部は１本の溝となっており、重ね合わせ部の奥に浸入した雨水を手前側に排水できる構成となっている。
【００１６】
また、矩形部の左側には、屋根材１を水平方向に並べたとき、隣接する裏面側重ね合わせ部１１が挿入される表面側重ね合わせ部１２が形成されている。表面側重ね合わせ部１２は屋根材１の裏面からの段差部として形成され、屋根材１の厚さの約２分の１の厚さで形成され、裏面側重ね合わせ部１１と表面側重ね合わせ部１２とを重ねたときに、２つの屋根材１が平坦となるように構成されている。表面側重ね合わせ部１２の裏面には、水切り溝１１ａが嵌合する突部１２ａが形成されている。突部１２ａは上半部が幅広に形成され、下半部は幅が狭く形成されている。
【００１７】
屋根基材２の矩形部には、上辺に沿って水切り突部１３が形成され、水切り突部１３の左右の２個所と、裏面側重ね合わせ部１１には屋根材１を屋根の下地に固定する釘等の固定具を挿入する釘孔１４が形成されている。屋根材１の矩形部には、太陽電池パネル５，５を収納する２つの凹窪部１５，１５が水平方向に並んで形成されている。凹窪部１５，１５は、収納される太陽電池パネル５，５の大きさより僅かに大きい形状に形成されることが好ましい。
【００１８】
ここで、１つの太陽電池パネル５について、図６を参照して説明する。図６は太陽電池付き屋根材のリード線収納凹部に沿う分解した状態の縦断面図である。太陽電池パネル５はシリコン系半導体や化合物半導体等の材料からなり、単結晶系や多結晶系の結晶系半導体や、アモルファス系半導体から形成される。太陽電池パネル５は正面形状が長方形のガラス等の基板６上に太陽電池が形成され、裏面には端子ボックス７が突設されており、端子ボックス７から電力取り出し用のリード線８が引出されている。
【００１９】
また、図６に示されるように、表面材１０の凹窪部１５は、太陽電池パネル５の基板６が収納される形状であり、凹窪部に対応して裏側が突出している。凹窪部１５は基板６の厚さと略同等の深さに形成され、凹窪部からさらに陥没して端子ボックス７が収納される収納凹部１６と、リード線８を収納する収納凹部１７とが形成されている。凹窪部１５の４つの角部はガラス等の基板６の角部が逃げるように小円弧部（図１参照）が形成されている。収納凹部１７は、図１のように凹窪部１５の上部まで形成され、リード線８，８を太陽電池パネル５，５の表面側の上部に引出すことができる。
【００２０】
凹窪部１５の上下の辺には、太陽電池パネル５，５を固定する固定爪１８用の取付部１９（図３参照）が２個所ずつ設けてある。固定爪１８は例えば厚さが１ｍｍ程度のステンレス板を、横４０ｍｍ、縦２５ｍｍ程度に切断して形成したものであり、リベットや、子ネジ等により表面材１０の段差面で形成された取付部１９に固定される。固定爪１８は先端の５ｍｍ程度が屋根材１の上部に突出し、突出部の裏面に貼着したアクリルフォームを基材とした両面テープを緩衝材として太陽電池パネル５を押圧固定している。
【００２１】
凹窪部１５の水下方向の下辺に沿って、すなわち水下側には集水溝２０が形成してある。集水溝２０は１つの凹窪部１５の左右側が浅く、中央部が深くなるように中央に向けて勾配がつけられている。凹窪部１５から水下側の外周辺まで排水溝２１が形成してあり、この排水溝２１は集水溝２０の中央部の深さが一番深い最低部に対応して、最低部と同じ深さで連続して形成してある。したがって、太陽電池パネル５の外周と凹窪部１５との間の隙間から雨水が浸入すると、水下側に流れて集水溝２０で中央に集められ、排水溝２１から表面材１０の外部に排出される構成となっている。このように、屋根基材を構成する表面材１０は、凹窪部１５、収納凹部１６，１７が形成されているがリード線８，８を引出す貫通部は無いため、雨水等は表面材１０から内部に浸水することはなく、防水性能が向上する。
【００２２】
屋根基材２を構成するバックアップ材３０は、例えば発泡スチロール樹脂等から形成され、軽量で断熱性に優れたものが好ましい。本実施の形態では、耐熱温度１００℃程度のアトリロニトリルスチレンビーズを型成形にて４０倍発泡させたものが用いられている。発泡樹脂としては、他にポリエチレン、スチレン、ポリプロピレン、アトリロニトリルスチレン、ＰＰＯ、ＰＥＴ等の発泡体で形成してもよい。バックアップ材３０は表面材１０の裏面に、例えば両面テープにて固定されるものであり、表面材１０の裏面に密着するような表面を有することが好ましい。なお、両面テープは適宜の複数個所に貼着するだけで十分であり、屋根材１を屋根下地に釘で固定した後は、表面材１０とバックアップ材３０とが外れることはない。
【００２３】
バックアップ材３０は、表面材１０に形成された凹窪部１５、端子ボックス７の収納凹部１６及びリード線８の収納凹部１７に対応して裏側が突出する突出部が嵌合する凹形状部や貫入部が形成されている。すなわち、図６に示されるように、凹窪部１５の裏側の突出部に対応して凹形状部３１が形成され、凹窪部１５の突出部は凹形状部３１に嵌合することができる。また、収納凹部１６，１７の裏側の突出部に対応して貫入部３２，３３が形成され、収納凹部１６，１７の突出部は貫入部３２，３３にそれぞれに嵌合することができる。
【００２４】
また、バックアップ材３０は、図４，７に示されるように、表面材１０の集水溝２０に対応して段差部３４が形成され、排水溝２１に対応して、排水溝２１が嵌合する排水部として切欠き部３５が形成されている。切欠き部３５は、図７（ａ）に示されるように、幅広の矩形状に切り欠かれ、表面材１０の排水溝２１が断面半円形であるため、排水溝２１と切欠き部３５とが密着しないように構成され、表面材１０とバックアップ材３０との間に雨水が浸入したときでも排水できるようになっている。なお、排水部は排水溝と一致しない他の位置、例えば中央部でなく左右の端部に形成してもよい。また、排水部は凹形状部３１の水下側にバックアップ材を貫通して設けた排水孔でもよい。
【００２５】
バックアップ材３０の裏面には図５，６に示されるように、上下方向に複数の通気用溝３６が形成され、通気用溝３６の底面は水上側が深い傾斜面となっている。また、バックアップ材３０の裏面には、複数の脚部３７が突出して形成され、脚部は水下側に行くほど厚さが大きくなるように楔型に形成されている。このため、バックアップ材３０は野地板等の屋根下地Ｒに固定されたとき、複数の脚部３７により空間が形成され、この空間は屋根勾配に沿った上下の空間が連通し、通気用溝３６と共に空気流ができるように構成されている。バックアップ材３０の下端辺にはリード線用の逃げ部３８が形成され、屋根材１を上下に重ねたときに下方の屋根材１のリード線８の引込む部分を逃げるものである。
【００２６】
屋根基材２の上部には、図２に示すように、裏面側に水平方向に両端部まで凹部３９が形成されている。凹部３９は屋根基材２を構成する表面材１０とバックアップ材３０の上方端面から構成される。この凹部には２つの太陽電池パネル５，５を接続すると共に、多数の屋根材１を接続するケーブル４０が収納されている。そして、ケーブル４０の両端には他の屋根材１と接続するためのコネクタ４１，４２が固定されている。コネクタ４１，４２は、一方が雄形コネクタで、他方が雌形コネクタとなっている。
【００２７】
表面材１０の上方の外周辺を折り曲げて形成した垂下部には、図５（ａ）に示すように３つの切欠き部が形成され、これらの切欠き部は凹部３９と連通している。左端部の切欠き部１０ａは、左側の太陽電池パネル５から引出されたリード線８が、表面材１０の外周辺を介して表面側から裏面側の凹部に導かれてケーブル４０に接続される共に、ケーブル４０の左端部が凹部３９から屋根基材２の外部に引出されている。右端部の切欠き部１０ｂは、ケーブル４０の右端部を凹部３９から外部に引出すものである。また、中央部の切欠き部１０ｃは、右側の太陽電池パネル５のリード線８を外周辺の外側で向きを変えて引込むものである。すなわち、リード線８，８を、表面材１０の外周辺の外側で向きを変えて凹部３９に導き引込んでいる。ケーブル４０の両端部にはコネクタ４１，４２が固定されており、ケーブルの端部と共にコネクタが切欠き部１０ａ，１０ｂから引出される。
【００２８】
なお、切欠き部を３つ形成し、図５（ａ）の左端の切欠き部１０ａをリード線８の引込みとケーブル４０の引出しに共用する例を示したが、切欠き部を４つ形成して２つをリード線の引込みに使用し、他の２つをケーブルの引出しに使用するようにしてもよい。また、切欠き部を２つ形成し、それぞれをケーブルの引出しとリード線の引込みに共用するようにする等、適宜変更してもよい。
【００２９】
ここで、図２を参照して、２つの太陽電池パネル５，５のリード線８，８と、ケーブル４０との接続について以下に説明する。ケーブル４０はプラス側線４０ａとマイナス側線４０ｂとから構成され、太陽電池パネル５，５には直接接続されていない。また、太陽電池パネル５，５から直接突出するリード線８はプラス側リード線８ａとマイナス側リード線８ｂとから構成される。そして、ケーブル４０とリード線８，８はジョイントボックス等の中継部４３を介して接続される。すなわち、中継部４３はケーブル４０にリード線８，８を接続するものであり、一方の太陽電池パネルのプラス側リード線８ａをケーブル４０のプラス側線４０ａに接続すると共に、他方の太陽電池パネルのマイナス側リード線８ｂをケーブル４０のマイナス側線４０ｂに接続する。そして、一方の太陽電池パネルのマイナス側リード線８ｂと、他方の太陽電池パネルのプラス側リード線８ａとを直接接続し、これにより２つの太陽電池パネル５，５は直列接続されてケーブル４０と接続され、電力を取り出すことができる。
【００３０】
このように、太陽電池パネル５，５から引出されたリード線８，８は屋根基材２の表面側から裏面の凹部３９に向きを変えて導かれて引込まれ、太陽電池パネル５，５に直接接続されていないケーブル４０は凹部３９に収納されており、ケーブル４０の両端部が切欠き部１０ａ，１０ｂから引出され、端末にコネクタ４１，４２が固定されている。したがって、リード線８，８とケーブル４０との接続は、裏面側に開口する凹部３９内で中継部４３により行われるため、接続部が外部に突出せず屋根材1の施工性を高めることができる。
【００３１】
前記したように、屋根基材２の上辺と右辺に沿って、屋根材１を屋根下地に釘等で固定する釘孔１４が形成されている。上辺の釘孔１４は屋根材１の上部裏面に形成されたケーブル４０を通す凹部３９と重なるため、凹部内に配置されたケーブル４０は結束バンド４５で固定されている。結束バンド４５はケーブルの固定手段を構成し、詳細には図示しないがベース部が表面材の裏面に貼着され、ベース部から締付けバンド部が延出し、ベース部に締付けバンド部を固定するクランプ部が形成されている。そして、釘孔１４は固定されたケーブル４０及びリード線８，８を避けて屋根基材２に設けられている。このため、ケーブル４０は凹部３９内を移動することなく、釘孔１４とケーブル４０が重なって固定時に釘がケーブルを傷つけることはない。なお、リード線を結束バンドで固定するようにしてもよい。
【００３２】
前記の如く構成された本実施形態の太陽電池付き屋根材の葺設動作について、図８，９を参照して説明する。図８は太陽電池パネル付き屋根材の葺設施工の動作状態を示す正面図、図９は太陽電池パネル付き屋根材を葺設した状態の要部縦断面図である。屋根材１は屋根下地Ｒの上に、屋根の下方から水平方向に並べて、順次上方に葺いていく。なお、屋根下地Ｒの上面には、アスファルトルーフィング（図示せず）等が敷設されている。例えば、１つの屋根材１の右側の裏面側重ね合わせ部１１に、次に葺く屋根材１の左側の表面側重ね合わせ部１２を重ねて、順次右方向に重ねて釘孔１４を使用して釘止めして葺いていく。
【００３３】
釘孔１４を貫通して釘を打ち込むとき、凹部３９内のリード線８やケーブル４０は結束バンド４５で固定されているため、リード線８やケーブル４０が凹部３９内を移動して釘孔１４の下方に位置することを防止できるため、釘により傷付くことはない。また、各屋根材を電気的に接続するケーブル４０の大部分が凹部３９に収納されているため、屋根基材２からの突出部が少なく釘打ちが容易に行える。そして、隣接するコネクタ４１，４２を接続するだけの極めて単純な操作で、屋根材１は電気的に接続される。
【００３４】
水平方向に１列に屋根材１を葺いた後、その上の段の屋根材１を葺く。すなわち、下段の屋根材１の水切り突部１３の上に上段の屋根材１の下端辺が重なるように葺き、水平方向に左から右に向かって葺いていく。そして、前記と同様にコネクタ４１，４２を接続して、屋根材１の電気的接続を行う。この電気的接続も、ケーブルの端部に固定されたコネクタを連結するだけの操作で行え、容易に、しかも確実に接続できる。また、ケーブル４０の大部分が凹部３９に収納されるため、屋根材１の外観が良好となり、運搬や葺設時における怪我を防止できる。
【００３５】
バックアップ材３０は裏面側に複数の脚部３７が突出して形成され、屋根下地Ｒとバックアップ材３０とは密着せず空間が形成されており、この空間と通気用溝３６とが連通して上下の空間が連通しているため、複数の脚部の間の空間を流れる空気流Ｗ（図９参照）が形成される。これにより、屋根下地Ｒと屋根材１のバックアップ材３０との間に雨水が浸入しても乾燥が促進され、また日射により熱せられた空気が対流して上部より排出されるため、断熱性能が向上する。
【００３６】
本発明の他の実施形態を図１０に基づき詳細に説明する。図１０（ａ）は本発明に係る太陽電池付き屋根材の他の実施形態の要部正面図、図１０（ｂ）は、その接続状態を示す概略配線図である。なお、この実施形態は前記した実施形態に対し、太陽電池パネルが１つで、凹部に収納されるケーブルと、凹部に導かれてケーブルに接続されるリード線が異なることを特徴とする。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３７】
図１０において、屋根材５１は１つの太陽電池パネル５５を表面側に固定したものであり、太陽電池パネル５５から表面側に引出されたリード線５６は、屋根基材５２の外周辺の外側で向きを変えて裏面側の凹部５３に導かれて引込まれ、その一方は屋根基材の一端部に位置するコネクタ５７の１端子に接続され、その他方は屋根基材の他端部に位置するコネクタ５８の１端子に接続される。そして、コネクタ５７，５８の他方の端子同士がケーブル５９で接続される。すなわち、リード線５６はコネクタ５７，５８を介してケーブル５９に接続される。また、リード線５６、ケーブル５９は、前記の実施形態と同様の結束バンド５４等により固定し、リード線５６、ケーブル５９が凹部５３内を移動することを防止している。
【００３８】
このように、太陽電池パネル５５に直接接続されているリード線５６は、屋根基材５２の表面側から外周辺を介して導かれ裏面の凹部５３に引込んで収納され、太陽電池パネル５５に直接接続されていないケーブル５９は凹部５３に収納されている。そして、リード線５６の端部とケーブル５９の端部が凹部５３の両端部から引出され、端末にコネクタ５７，５８が固定されている。このように、リード線５６とケーブル５９の大部分が凹部５３に収納されて露出せず、両端部のみが凹部５３から引出されているため、屋根材５１は施工性が向上し、多数の屋根材５１…の接続も容易に行える。
【００３９】
この実施形態の屋根材５１を、複数個を連結して使用するときにはコネクタ５７，５８同士を接続し、端部のコネクタに戻りコネクタ６０を接続して導通させ、他方の端部のコネクタから出力して、図示していないインバータに接続する。この例においても、多数の屋根材を使用するときは、ケーブルの両端部のコネクタを接続するだけで電気的接続が行える。また、ケーブルやリード線は屋根基材の裏面側の凹部５３に大部分が収納され、両端のコネクタを含む部分だけが露出しているので、外観が良好となると共に葺設施工が容易となる。さらに、屋根材５１を釘止めするときに、ケーブルやリード線を傷つけることを防止できる。
【００４０】
なお、前記した実施形態では、凹部へのリード線の引込み及び凹部からのケーブルの引出しは切欠き部を通して行う例を示したが、図１１（ａ）に示すように、凹部を構成する上方の壁面が屋根基材２の底面２ａから浮いて間隙ｄがあるときは、この間隙ｄを使用してリード線の向きを変えて導き、外周辺の壁面を跨いで凹部への引込みと、凹部からの引出しを行うようにしてもよい。また、切欠き部として図１１（ｂ）に示すように、円形の通孔２ｂを用いてリード線やケーブルを通すようにしてもよい。
【００４１】
中継部４３は、２本のケーブル４０と１本のリード線８を接続する例を示したが、図１２（ａ）に示すように、２本のケーブル４０と２本のリード線８を接続する中継部４３Ａでもよい。さらに、ケーブル４０の端部にコネクタ４１，４２を固定した例を示したが、図１２（ｂ）に示すリード線８Ａのように端部に圧着端子４４を固定し、中継部にビス止めしてもよく、図１２（ｃ）のリード線８Ｂのように何も固定せずに裸線のままで中継部に固定するようにしてもよい。
【００４２】
屋根基材は表面材とバックアップ材とから構成する例を示したが、セメント瓦や、焼瓦等から形成したものでもよい。ケーブルを収納する凹部として、表面材とバックアップ材の上端との間の空間を凹部とした例を示したが、発泡樹脂で形成されたバックアップ材の背面に窪みや溝を形成して凹部としてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から理解できるように、本発明の太陽電池付き屋根材は、太陽電池パネルから引出されたリード線が屋根基材を貫通しないため、防水性能を向上できる。また、太陽電池付き屋根材を並設するとき電気的接続をとるケーブルの大部分が屋根基材の裏面側の凹部に収納されるため、外観を向上でき、葺設施工を容易とすることができ、多数の太陽電池付き屋根材の電気的接続が容易に行える。さらに、太陽電池付き屋根材を釘等で固定するとき、リード線やケーブルに傷つけることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽電池付き屋根材の一実施形態の正面図。
【図２】図１の背面図。
【図３】図１の表面材の正面図。
【図４】図１のバックアップ材の正面図。
【図５】（ａ）は図１の太陽電池付き屋根材の平面図、（ｂ）は図４のバックアップ材の平面図、（ｃ）は図４のバックアップ材の底面図。
【図６】図１のリード線収納凹部に沿う分解した状態の縦断面図。
【図７】（ａ）は排水溝及び排水部の要部を示す横断面図、（ｂ）は（ａ）の要部縦断面図。
【図８】図１の太陽電池付き屋根材の葺設施工の動作状態を示す正面図。
【図９】図１の太陽電池付き屋根材を葺設した状態の要部縦断面図。
【図１０】（ａ）は本発明の他の実施形態の要部正面図、（ｂ）は（ａ）の接続状態を示す概略配線図。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態の要部正面図。
【図１２】（ａ）は中継部の他の実施形態の要部正面図、（ｂ）、（ｃ）はリード線の他の実施形態の要部正面図。
【符号の説明】
１，５１太陽電池付き屋根材、
２，５２屋根基材、
５，５５太陽電池パネル、
８，８Ａ，８Ｂ，５６リード線、
１０表面材、
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ切欠き部、
１４釘孔（固定具挿入孔）、
３０バックアップ材、３９，５３凹部、
４０、５９ケーブル、
４１，４２，５７，５８コネクタ、
４３，４３Ａ中継部、
４５，５４結束バンド（固定手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a roofing material with solar cells, and in particular, a roofing material with solar cells that has high waterproof performance and can prevent inconveniences such as damage of lead wires and cables when nails are driven into and fixed to a roof substrate. About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this kind of roofing material with a solar cell, there is a solar cell module described in JP-A-2000-114578. This solar cell module is provided with a housing recess for housing the terminal box in the metal roofing material. And a pair of lead wire which protruded from the terminal box of the solar cell is pulled out to the lower surface side of the metal roof material from the through hole of the housing recess.
[0003]
The solar cell modules configured as described above are usually arranged in a large number on the roof, and lead wires drawn from the respective solar cell modules are connected by connectors, along the outer periphery of the solar cell module. The generated power is obtained from an output line to which many lead wires are connected. Then, when the solar cell module is fixed on the roof base, a plurality of locations around the solar cell module are fixed with nails or screws.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since the solar cell module having the above structure is provided with a through hole through which a pair of lead wires protruding from the terminal box is drawn out on the metal roof material, waterproof sealing is difficult, and a fire or the like is caused in the next house. When generated, the flame can reach the roof top plate and cause a fire. In addition, as described above, the solar module to which the solar cell is fixed has lead wires located along the outer periphery thereof, and these lead wires and output wires are damaged when fixed to the roof base with a nail or the like. There is a possibility that cables and the like routed around the outside of the solar cell module may be punched out with nails.
[0005]
The present invention has been made in view of such a problem, and the object of the present invention is to provide a high waterproof performance because the lead wire drawn from the solar cell panel and taking out electric power does not penetrate the roof base material. Most of the cables and lead wires that connect the solar panels are stored in the recesses on the back side of the roof base material, so there is little damage to the cables and lead wires when fixing the roof base material to the roof base The object is to provide a roofing material with solar cells. Moreover, since it is easy to connect with a connector when connecting the roof material with a several solar cell, it is providing the roof material with a solar cell with easy construction.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a roof material with a solar cell according to the present invention is a roof base material in which a solar cell panel is fixed to a recessed portion formed on the front surface side and a concave portion for housing a cable is formed on the back surface side. A storage recess provided with a solar cell, wherein the lead wire drawn out from the solar cell panel is formed in the upper portion of the recess , Through an outer periphery of the roof base material and a notch communicating with the recess formed in the outer periphery From the front surface side to the concave portion on the back surface side Drawn Connected to the cable and the cable Both ends of But, Through the notch The recess From Of the roof substrate Both ends It is preferably drawn out and a connector and a connection terminal are fixed to the end of the cable.
[0007]
The solar cell panel is fixed to a recessed portion formed on the surface side of the roofing material with a stopper or the like, and lead wires for taking out generated power from the solar cell panel are drawn from the upper part of the solar cell panel to the surface side. When a large number of roofing materials with solar cells are arranged side by side on the roof base, the cable connects each solar cell panel to each other and is connected to the lead wire of the solar cell panel. It is suitable if it is formed horizontally above the back side of the roof substrate.
[0008]
According to this configuration, the lead wire drawn out from the solar cell panel has a storage recess and an outer periphery from the surface side of the roof base material. Through a notch communicating with a recess formed in Concave part on the back side of the roof base material To pull The most part of the cable except for only the end part or the vicinity of the connector is accommodated in the concave part, and the exposed part on the surface side of the roof base material can be reduced. For this reason, when fixing a roof material with a solar cell to a roof base | substrate with a nail etc., it can prevent damaging a lead wire and a cable. In addition, since the lead wire and the cable can be connected in the recess, the relay connector or the like is not exposed to the outside, and the installation work on the roof base becomes easy.
[0009]
Then, in the roof material with solar cells, it is preferable to form a notch communicating with the recess on the outer periphery of the roof base material, draw the lead wire into the recess through the notch and pull out the end of the cable. is there. The notch is formed by notching a wall surface constituting the recess, and communicates the external space of the roof base material with the internal space of the recess. As a result, the lead wire can be easily pulled into the recess and the cable end or the connector fixed to the cable end can be pulled out from the recess. It should be noted that the drawing of the lead wire and the drawing of the end of the cable may be shared by one notch. Further, the notch may be a through-hole penetrating a wall surface forming the recess.
[0010]
As a preferable specific aspect of the roof material with solar cells according to the present invention, in the roof material with solar cells, a fixing means such as a binding band is provided in the recess, and the cable and / or the lead wire is recessed by the fixing means. It is characterized by being fixed to. The nail hole used when fixing the solar cell roofing material to the roof base with a nail or the like is often drilled along the upper side, so the concave portion for storing the cable and the nail hole often overlap, According to this configuration, the cable connecting the plurality of roofing materials with solar cells is fixed to the concave portion on the back surface side of the roof base material and is prevented from moving. Cable and lead wires can be prevented from being damaged by a nail or the like. When a plurality of solar cell panels are fixed to one roof material with solar cells, the plurality of solar cell panels can be connected in series or in parallel with this cable.
[0011]
Furthermore, as another preferred specific embodiment of the roof material with solar cells according to the present invention, in the roof material with solar cells, both ends of the cable are drawn from both ends of the roof base material. It is said. It is preferable that the drawing position is close to both ends because the exposed portion of the cable is reduced. According to this configuration, most of the cables connecting the roof materials with solar cells are accommodated in the recesses except for the connector portions at both ends or the tip, so that the roof base material of the roof material with solar cells is used. It becomes easy to install. Also, the lead wire has few exposed portions, and the connection between the lead wire and the cable can be made in the recess, so that the relay connector or the like is not exposed and the appearance can be improved. Furthermore, the connection of a solar cell panel and a cable, and the connection of roof materials with a solar cell can be performed efficiently.
[0012]
It is preferable to provide a fixing tool insertion hole such as a nail in the roof base material, avoiding the cable and / or the lead wire fixed to the concave portion by the fixing means. By constructing in this way, when fixing nails and screws into the fixing tool insertion hole provided on the roof base material and fixing the solar cell roofing material to the roof base, the cable and lead wires are damaged by the fixing tool. Is prevented.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a roof material with a solar cell according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a front view of a roof material with solar cells according to the present embodiment, FIG. 2 is a rear view of FIG. 1, FIG. 3 is a front view of a surface material of the roof material with solar cells, and FIG. FIG. 5 (a) is a plan view of the roof material with solar cells of FIG. 1, (b) is a plan view of the backup material of FIG. 4, and (c) is a bottom view of the backup material of FIG. is there.
[0014]
1 to 5, a roofing material with solar cells (hereinafter referred to as a roofing material) 1 includes a roof base material 2, and the roof base material 2 has two concave portions for installing two solar cell panels 5 and 5. A surface material 10 having a portion (described later) formed on the front side and a backup material 30 fixed to the back surface of the surface material 10 are provided. The surface material 10 is formed from a metal plate or the like, and in this embodiment, is formed by press-molding a 0.8 mm thick galvanium steel plate. The size and shape of the surface material 10 are preferably substantially the same as that of a general roof material provided on the roof surface, such as a flat roof tile. Further, a shape in which a plurality of general roofing materials are provided parallel to the eaves or in the flow direction, that is, a shape in which a plurality of roofing materials are integrated may be used.
[0015]
The surface material 10 has a back surface side overlapping portion 11 protruding from the front rectangular portion to the right side, and this back surface side overlapping portion 11 is formed as a stepped portion that falls from the surface of the surface material 10 and has a thickness of the roof material. The thickness is about one-half of the thickness. A drain groove 11a for draining the infiltrated rainwater is formed on the surface of the rear surface side overlapping portion 11. The draining groove 11a is formed of two grooves in the upper half, and merges in the middle to form a single groove in the lower half, and drains rainwater that has entered the back of the overlapped portion to the near side. It can be configured.
[0016]
Further, on the left side of the rectangular portion, a front surface side overlapping portion 12 into which the adjacent back surface side overlapping portion 11 is inserted when the roofing materials 1 are arranged in the horizontal direction is formed. The front surface side overlapping portion 12 is formed as a stepped portion from the back surface of the roofing material 1 and is formed with a thickness of about one half of the thickness of the roofing material 1. When the part 12 is overlapped, the two roofing materials 1 are configured to be flat. On the back surface of the front surface side overlapping portion 12, a protrusion 12a into which the draining groove 11a is fitted is formed. The protrusion 12a is formed such that the upper half is wide and the lower half is narrow.
[0017]
A draining protrusion 13 is formed along the upper side of the rectangular portion of the roof base material 2, and the roof material 1 is fixed to the base of the roof at the two left and right portions of the draining protrusion 13 and the back surface side overlapping portion 11. A nail hole 14 for inserting a fixing tool such as a nail is formed. In the rectangular portion of the roof material 1, two recessed portions 15, 15 that house the solar cell panels 5, 5 are formed side by side in the horizontal direction. The recessed portions 15 and 15 are preferably formed in a shape slightly larger than the size of the solar cell panels 5 and 5 to be accommodated.
[0018]
Here, one solar cell panel 5 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the roof material with solar cell in an exploded state along the lead wire recess. The solar cell panel 5 is made of a material such as a silicon-based semiconductor or a compound semiconductor, and is formed of a single crystal system, a polycrystalline crystal semiconductor, or an amorphous semiconductor. The solar cell panel 5 has a solar cell formed on a substrate 6 made of glass having a rectangular front shape, and a terminal box 7 protruding from the back surface. A lead wire 8 for extracting power is drawn from the terminal box 7. ing.
[0019]
Further, as shown in FIG. 6, the recessed portion 15 of the surface material 10 has a shape in which the substrate 6 of the solar cell panel 5 is accommodated, and the back side protrudes corresponding to the recessed portion. The recessed portion 15 is formed to a depth substantially equal to the thickness of the substrate 6. The recessed portion 15 is further depressed from the recessed portion to house the terminal box 7, and the housing recessed portion 17 that houses the lead wire 8. Is formed. Small corner portions (see FIG. 1) are formed at the four corner portions of the recessed portion 15 so that corner portions of the substrate 6 such as glass escape. As shown in FIG. 1, the housing recess 17 is formed up to the upper part of the recessed part 15, and the lead wires 8, 8 can be drawn out to the upper part on the surface side of the solar cell panels 5, 5.
[0020]
Two attachment portions 19 (see FIG. 3) for the fixing claws 18 for fixing the solar cell panels 5 and 5 are provided on the upper and lower sides of the recessed portion 15 respectively. The fixing claw 18 is formed, for example, by cutting a stainless steel plate having a thickness of about 1 mm into a width of about 40 mm and a length of about 25 mm. The mounting portion is formed by a stepped surface of the surface material 10 using a rivet or a child screw. 19 is fixed. The fixing claw 18 has a tip protruding about 5 mm at the top of the roofing material 1 and presses and fixes the solar cell panel 5 with a double-sided tape made of acrylic foam attached to the back surface of the protruding portion as a buffer material.
[0021]
A water collecting groove 20 is formed along the lower side of the recessed portion 15 in the water direction, that is, on the water side. The water collecting groove 20 is inclined toward the center so that the left and right sides of one recessed portion 15 are shallow and the central portion is deep. A drainage groove 21 is formed from the recessed portion 15 to the outer periphery on the underwater side, and this drainage groove 21 corresponds to the lowest depth of the central portion of the water collecting groove 20 and It is formed continuously at the same depth. Therefore, when rainwater enters from the gap between the outer periphery of the solar cell panel 5 and the recessed recess 15, it flows under the water and is collected in the center by the water collecting groove 20, and from the drain groove 21 to the outside of the surface material 10. It is configured to be discharged. Thus, since the surface material 10 which comprises a roof base material has the recessed part 15 and the accommodation recessed parts 16 and 17, there is no penetration part which pulls out the lead wires 8 and 8, rainwater etc. are surface material 10 Water is not soaked into the interior, improving the waterproof performance.
[0022]
The backup material 30 constituting the roof base material 2 is preferably made of, for example, a polystyrene foam resin, and is lightweight and excellent in heat insulation. In the present embodiment, an atrionitrile styrene bead having a heat-resistant temperature of about 100 ° C. is foamed 40 times by mold forming. In addition, the foamed resin may be formed of a foamed material such as polyethylene, styrene, polypropylene, atronitrile styrene, PPO, or PET. The backup material 30 is fixed to the back surface of the surface material 10 with, for example, a double-sided tape, and preferably has a surface that is in close contact with the back surface of the surface material 10. Note that it is sufficient that the double-sided tape is attached to a plurality of appropriate locations, and the surface material 10 and the backup material 30 do not come off after the roof material 1 is fixed to the roof base with nails.
[0023]
The back-up material 30 includes a concave-shaped portion 15 formed on the surface material 10, a concave portion 15 in which the rear side protrudes corresponding to the concave portion 15 of the terminal box 7 and the concave portion 17 of the lead wire 8. An intrusion portion is formed. That is, as shown in FIG. 6, the recessed portion 31 is formed corresponding to the protruding portion on the back side of the recessed portion 15, and the protruding portion of the recessed portion 15 can be fitted into the recessed portion 31. . Further, penetrating portions 32 and 33 are formed corresponding to the protruding portions on the back side of the housing concave portions 16 and 17, and the protruding portions of the housing concave portions 16 and 17 can be fitted into the penetrating portions 32 and 33, respectively.
[0024]
As shown in FIGS. 4 and 7, the back-up material 30 has a stepped portion 34 corresponding to the water collecting groove 20 of the surface material 10, and the drainage groove 21 is fitted to correspond to the drainage groove 21. A cutout portion 35 is formed as a drainage portion. As shown in FIG. 7A, the cutout portion 35 is cut into a wide rectangular shape, and the drainage groove 21 of the surface material 10 has a semicircular cross section. Are configured so as not to be in close contact with each other, so that drainage can be performed even when rainwater enters between the surface material 10 and the backup material 30. The drainage portion may be formed at other positions that do not coincide with the drainage groove, for example, at the left and right end portions instead of the central portion. Further, the drainage part may be a drainage hole provided by penetrating a backup material on the lower side of the recessed part 31.
[0025]
As shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of ventilation grooves 36 are formed in the vertical direction on the back surface of the backup material 30, and the bottom surface of the ventilation grooves 36 has a deep inclined surface on the water side. Also, a plurality of leg portions 37 are formed on the back surface of the backup material 30 so as to protrude, and the leg portions are formed in a wedge shape so that the thickness increases toward the water side. For this reason, when the backup material 30 is fixed to the roof base R such as a base plate, a space is formed by the plurality of leg portions 37, and this space communicates with the upper and lower spaces along the roof gradient, and the ventilation groove 36. In addition, an air flow is configured. An escape portion 38 for a lead wire is formed at the lower end side of the backup material 30, and the portion where the lead wire 8 of the lower roof material 1 is retracted when the roof material 1 is stacked up and down.
[0026]
In the upper part of the roof base material 2, as shown in FIG. 2, a recess 39 is formed on the back surface side to both ends in the horizontal direction. The concave portion 39 is constituted by the upper surface of the surface material 10 and the backup material 30 constituting the roof base material 2. In this recess, two solar cell panels 5 and 5 are connected and a cable 40 for connecting a large number of roofing materials 1 is housed. Connectors 41 and 42 for connecting to the other roofing material 1 are fixed to both ends of the cable 40. One of the connectors 41 and 42 is a male connector, and the other is a female connector.
[0027]
In the hanging portion formed by bending the outer periphery above the surface material 10, three notches are formed as shown in FIG. 5A, and these notches communicate with the recess 39. The notch 10a at the left end is connected to the cable 40 by the lead wire 8 drawn from the left solar cell panel 5 being led from the front side to the recess on the back side through the outer periphery of the surface material 10. In both cases, the left end portion of the cable 40 is drawn from the recess 39 to the outside of the roof base material 2. The notch 10b at the right end extends the right end of the cable 40 from the recess 39 to the outside. Moreover, the notch part 10c of the center part pulls in the lead wire 8 of the right side solar cell panel 5 by changing the direction outside the outer periphery. That is, the lead wires 8 and 8 are led and drawn into the recess 39 while changing the direction on the outer periphery of the outer periphery of the surface material 10. Connectors 41 and 42 are fixed to both ends of the cable 40, and the connectors are pulled out from the notches 10a and 10b together with the ends of the cable.
[0028]
Although three cutouts are formed and the leftmost cutout 10a in FIG. 5 (a) is shared for drawing the lead wire 8 and drawing the cable 40, four cutouts are formed. Two of them may be used for drawing a lead wire, and the other two may be used for drawing a cable. In addition, two notches may be formed, and each may be changed as appropriate, for example, so that each of them is shared for cable drawing and lead wire drawing.
[0029]
Here, with reference to FIG. 2, the connection between the lead wires 8 and 8 of the two solar cell panels 5 and 5 and the cable 40 will be described below. The cable 40 includes a positive side line 40a and a negative side line 40b, and is not directly connected to the solar cell panels 5 and 5. Further, the lead wire 8 directly projecting from the solar cell panels 5 and 5 includes a plus-side lead wire 8a and a minus-side lead wire 8b. The cable 40 and the lead wires 8, 8 are connected via a relay unit 43 such as a joint box. That is, the relay part 43 connects the lead wires 8 and 8 to the cable 40, and connects the plus-side lead wire 8a of one solar cell panel to the plus-side wire 40a of the cable 40 and the other solar cell panel. The minus side lead wire 8 b is connected to the minus side wire 40 b of the cable 40. And the minus side lead wire 8b of one solar cell panel and the plus side lead wire 8a of the other solar cell panel are directly connected, whereby the two solar cell panels 5 and 5 are connected in series to the cable 40. Connected and power can be taken out.
[0030]
Thus, the lead wires 8 and 8 drawn out from the solar cell panels 5 and 5 are led from the front surface side of the roof base material 2 to the concave portion 39 on the back surface and drawn into the solar cell panels 5 and 5. The cable 40 which is not directly connected is accommodated in the recess 39, both ends of the cable 40 are drawn out from the notches 10a and 10b, and the connectors 41 and 42 are fixed to the terminal. Accordingly, since the connection between the lead wires 8 and 8 and the cable 40 is performed by the relay portion 43 in the concave portion 39 opened on the back surface side, the connection portion does not protrude to the outside and the workability of the roofing material 1 can be improved. it can.
[0031]
As described above, the nail holes 14 for fixing the roofing material 1 to the roof base with nails or the like are formed along the upper side and the right side of the roof base material 2. Since the nail hole 14 on the upper side overlaps with the concave portion 39 through which the cable 40 is formed on the upper back surface of the roofing material 1, the cable 40 arranged in the concave portion is fixed by a binding band 45. The binding band 45 constitutes a cable fixing means. Although not shown in detail, the base part is attached to the back surface of the surface material, the clamping band part extends from the base part, and the clamping band part is fixed to the base part. The part is formed. And the nail hole 14 is provided in the roof base material 2 avoiding the fixed cable 40 and the lead wires 8 and 8. For this reason, the cable 40 does not move in the recess 39, and the nail hole 14 and the cable 40 are overlapped so that the nail does not damage the cable when fixed. The lead wire may be fixed with a binding band.
[0032]
The laying operation of the roof material with a solar cell of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a front view showing an operating state of the laying construction of the roof material with a solar cell panel, and FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a main part in a state where the roof material with the solar cell panel is laid. The roofing material 1 is arranged on the roof base R in the horizontal direction from the lower side of the roof, and sequentially spreads upward. Note that asphalt roofing (not shown) or the like is laid on the upper surface of the roof base R. For example, the right side rear surface overlapping portion 11 of one roofing material 1 is overlapped with the left surface side overlapping portion 12 of the next roofing material 1, and the nail holes 14 are sequentially stacked in the right direction. And nailed it.
[0033]
When the nail is driven through the nail hole 14, the lead wire 8 and the cable 40 in the recess 39 are fixed by the binding band 45, so that the lead wire 8 and the cable 40 move in the recess 39 and move to the nail hole 14. It can be prevented from being located below, so that it is not damaged by the nail. In addition, since most of the cables 40 that electrically connect the roofing materials are accommodated in the recesses 39, there are few protrusions from the roof base material 2, and nailing can be easily performed. And the roofing material 1 is electrically connected by the very simple operation which only connects the adjacent connectors 41 and 42. FIG.
[0034]
After rowing the roofing material 1 in a row in the horizontal direction, the roofing material 1 on the upper level is spread. That is, the lower roof material 1 is sowed so that the lower end side of the upper roof material 1 overlaps the draining protrusion 13 of the lower roof material 1, and then the left roof is rolled horizontally. And the connectors 41 and 42 are connected similarly to the above, and the roofing material 1 is electrically connected. This electrical connection can also be performed simply by connecting a connector fixed to the end of the cable, and can be easily and reliably connected. Further, since most of the cable 40 is stored in the recess 39, the appearance of the roofing material 1 is improved, and injury during transportation and installation can be prevented.
[0035]
The back-up material 30 is formed with a plurality of leg portions 37 projecting from the back side, and the roof base R and the back-up material 30 are not in close contact with each other to form a space. Therefore, an air flow W (see FIG. 9) that flows through the space between the plurality of legs is formed. Thereby, even if rainwater enters between the roof base R and the backup material 30 of the roofing material 1, drying is promoted, and air heated by solar radiation is convected and discharged from the upper portion, so that the heat insulation performance is improved. improves.
[0036]
Another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. Fig.10 (a) is a principal part front view of other embodiment of the roofing material with a solar cell concerning this invention, FIG.10 (b) is a schematic wiring diagram which shows the connection state. Note that this embodiment is different from the above-described embodiment in that the number of solar cell panels is one, and the cable housed in the recess is different from the lead wire led to the recess and connected to the cable. Other substantially equivalent configurations are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0037]
In FIG. 10, a roof material 51 is obtained by fixing one solar cell panel 55 to the front surface side, and lead wires 56 drawn from the solar cell panel 55 to the front surface side are outside the outer periphery of the roof base material 52. The direction is changed and led to the recessed portion 53 on the back surface side, one of which is connected to one terminal of the connector 57 located at one end portion of the roof base material, and the other is located at the other end portion of the roof base material. Connected to one terminal of the connector 58. The other terminals of the connectors 57 and 58 are connected by a cable 59. That is, the lead wire 56 is connected to the cable 59 via the connectors 57 and 58. Further, the lead wire 56 and the cable 59 are fixed by a binding band 54 similar to that of the above-described embodiment, and the lead wire 56 and the cable 59 are prevented from moving in the recess 53.
[0038]
In this way, the lead wires 56 directly connected to the solar cell panel 55 are guided from the front surface side of the roof base material 52 through the outer periphery, and are retracted and stored in the concave portion 53 on the back surface, and directly to the solar cell panel 55. The unconnected cable 59 is accommodated in the recess 53. Then, the end portion of the lead wire 56 and the end portion of the cable 59 are drawn out from both end portions of the recess 53, and the connectors 57 and 58 are fixed to the terminal. In this way, most of the lead wires 56 and the cables 59 are accommodated in the recesses 53 and are not exposed, and only the both end portions are drawn out from the recesses 53. Therefore, the roof material 51 is improved in workability and has a large number of roofs. The materials 51 can be easily connected.
[0039]
When a plurality of the roofing materials 51 of this embodiment are used in combination, the connectors 57 and 58 are connected to each other, the return connector 60 is connected to the end connector to be conducted, and the output is output from the other end connector. And it connects to the inverter which is not illustrated. Also in this example, when a large number of roofing materials are used, electrical connection can be made by simply connecting the connectors at both ends of the cable. Further, most of the cables and lead wires are housed in the concave portion 53 on the back surface side of the roof base material, and only the portions including the connectors at both ends are exposed, so that the appearance is good and the installation work is facilitated. . Furthermore, when the roof material 51 is nailed, it is possible to prevent the cable and the lead wire from being damaged.
[0040]
In the above-described embodiment, the example in which the lead wire is drawn into the concave portion and the cable is drawn out from the concave portion is shown through the notch portion. However, as shown in FIG. When the wall surface floats from the bottom surface 2a of the roof base material 2 and there is a gap d, the gap d is used to change the direction of the lead wire, and the lead wire is drawn into the recess across the outer peripheral wall surface. The drawer may be performed. Further, as shown in FIG. 11B, the lead wire or the cable may be passed through the circular through hole 2b as the notch portion.
[0041]
The relay unit 43 has shown an example in which two cables 40 and one lead wire 8 are connected. However, as shown in FIG. 12A, the two cables 40 and two lead wires 8 are connected. The relay unit 43A may be used. Furthermore, although the example which fixed the connectors 41 and 42 to the edge part of the cable 40 was shown, the crimp terminal 44 is fixed to an edge part like the lead wire 8A shown in FIG.12 (b), and screws are fixed to a relay part. Alternatively, as in the lead wire 8B in FIG. 12 (c), nothing may be fixed, and the bare wire may be fixed to the relay portion.
[0042]
Although the example which comprises a roof base material from a surface material and a backup material was shown, what was formed from cement tile, a fired tile, etc. may be used. An example in which the space between the surface material and the upper end of the backup material is a recess as a recess for storing the cable is shown, but a recess or groove may be formed on the back surface of the backup material made of foamed resin. Good.
[0043]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, the roof material with a solar cell of the present invention can improve the waterproof performance because the lead wire drawn from the solar cell panel does not penetrate the roof base material. In addition, when the roofing material with solar cells is installed side by side, most of the cables that are electrically connected are stored in the recesses on the back side of the roof base material, so that the appearance can be improved and the installation work can be facilitated. It is possible to easily connect a large number of roofing materials with solar cells. Furthermore, when the roof material with solar cells is fixed with nails or the like, the lead wires and cables are not damaged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an embodiment of a roof material with a solar cell according to the present invention.
FIG. 2 is a rear view of FIG.
3 is a front view of the surface material of FIG. 1. FIG.
4 is a front view of the backup material of FIG. 1. FIG.
5A is a plan view of the roof material with solar cells in FIG. 1, FIG. 5B is a plan view of the backup material in FIG. 4, and FIG. 5C is a bottom view of the backup material in FIG.
6 is a longitudinal cross-sectional view in an exploded state along the lead wire storage recess of FIG. 1. FIG.
7A is a transverse cross-sectional view showing a main part of a drainage groove and a drainage part, and FIG. 7B is a longitudinal cross-sectional view of the main part of FIG. 7A.
FIG. 8 is a front view showing an operating state of laying construction of the roof material with solar cells of FIG. 1;
9 is a longitudinal sectional view of an essential part in a state where the roof material with solar cells of FIG. 1 is installed.
FIG. 10A is a front view of a main part of another embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a schematic wiring diagram showing a connection state of FIG.
FIG. 11 is a front view of an essential part of still another embodiment of the present invention.
12A is a front view of a main part of another embodiment of the relay unit, and FIGS. 12B and C are front views of the main part of another embodiment of the lead wire.
[Explanation of symbols]
1,51 Roofing material with solar cells,
2,52 roof substrate,
5,55 solar panel,
8, 8A, 8B, 56 lead wire,
10 Surface material,
10a, 10b, 10c notch,
14 Nail hole (fixing tool insertion hole),
30 backup material, 39, 53 recess,
40, 59 cable,
41, 42, 57, 58 connectors,
43, 43A relay part,
45, 54 Binding band (fixing means)

Claims

It is a roofing material with a solar cell provided with a roof base material in which a solar cell panel is fixed to a concave portion formed on the front surface side, and a concave portion for accommodating a cable is formed on the back surface side,
The lead wire drawn out from the solar cell panel passes through a storage recess formed in the upper portion of the recessed portion , an outer periphery of the roof base material, and a notch communicating with the recess formed in the outer periphery. The cable is drawn from the front surface side to the concave portion on the back surface side and connected to the cable , and both ends of the cable are drawn from the concave portion to the outside of the both ends of the roof base material through the notch . A roof material with solar cells, characterized by that.

Wherein the fixing means is provided in the recess, the cable and / or lead to the fixing means by serial mounting of the solar cell with roofing to claim 1, characterized in that fixed to said recess.

The roof material with a solar cell according to claim 2 , wherein a fixing tool insertion hole is provided in the roof base material so as to avoid the cable and / or the lead wire fixed to the recess.