JPH10140771A

JPH10140771A - 太陽電池屋根構造および太陽電池パネル

Info

Publication number: JPH10140771A
Application number: JP8296359A
Authority: JP
Inventors: Norikazu Sakai; 則和坂井
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 1996-11-08
Filing date: 1996-11-08
Publication date: 1998-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】隣家からのもらい火を防止できるとともに、
充分な発電量を得ることができ、かつ、外観がよくなる
太陽電池屋根構造および太陽電池パネルを提供する。【解決手段】太陽電池屋根７を、建物の屋根面９Ａに
棟部側から軒先先端部Ａにわたって、太陽電池体１７を
有する太陽電池パネル１０を複数枚設けて形成し、これ
らの太陽電池パネル１０のうち、少なくとも軒先先端部
Ａに配置される太陽電池パネル１０’に鉄板等の不燃部
材１８を備えさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池屋根構造
および太陽電池パネルに係り、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、建物の妻方向
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
に取り付けて太陽電池屋根を形成するに際しては、隣家
からのもらい火を防止するために、太陽電池パネルに不
燃部材を設けなければ、その太陽電池パネルを軒先端部
から所定寸法（具体的には８００mm）離さなければなら
ないという法規上の規定がある。そこで、従来は、屋根
面の軒先端部から所定寸法の範囲に鉄板等の不燃部材を
張り、この不燃部材の建物の棟側に太陽電池パネルを配
置していた。

【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、屋根面の軒先端部から所定寸法の範囲に鉄
板等の不燃部材が張られているので、その範囲内は太陽
電池パネルを配置できないデッドスペースとなり、その
太陽電池パネルの分の発電量を得ることができなくな
る。その結果、発電量の確保が充分でないという問題が
ある。また、建物の軒側では、太陽電池パネルに不燃部
材が続くことになり、外観が悪いという問題もある。

【０００６】本発明の目的は、隣家からのもらい火を防
止できるとともに、充分な発電量を得ることができ、か
つ、外観がよくなる太陽電池屋根構造および太陽電池パ
ネル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、建物の屋根面９Ａに棟部側から軒先先端部Ａにわた
って、太陽電池体１７を有する太陽電池パネル１０を複
数枚設ける太陽電池屋根構造であって、前記複数枚の太
陽電池パネルのうち、少なくとも軒先先端部Ａに配置さ
れる太陽電池パネル１０’は不燃部材１８を備えている
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、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。さらに、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、軒先先端部に設け
られている太陽電池パネルは、不燃部材を備えているの
で、軒先端部から所定寸法範囲が耐火性を有することと
なり、これにより、隣家からのもらい火を防止できるよ
うになる。また、軒先先端部にも太陽電池パネルを設け
たので、この太陽電池パネルの発電量も利用することが
でき、これにより、充分な発電量を得ることができるよ
うになる。さらに、軒先先端部にまで太陽電池パネルを
設けたので、太陽電池パネルが連続することになり、外
観がよくなる。

【００１０】本発明の太陽電池屋根構造において、図２
に示すように、軒先先端部Ａの太陽電池パネル１０’を
枠体１６を含んで形成し、この枠体１６に太陽電池体１
７を設けてもよい。このような本発明では、太陽電池体
を枠体に設ければよいので、太陽電池体の支持を容易か
つ確実に行える。

【００１１】本発明の太陽電池屋根構造において、図２
に示すように、枠体１６を不燃性とし、不燃部材１８を
金属板で形成してもよい。以上において、枠体は例えば
アルミニュウム等で形成されることが好ましく、また、
金属板としては、鉄板、ステンレス等を使用することが
好ましい。このような本発明では、枠体が不燃部材とし
ての金属板を有する上に、枠体自身も不燃性となってい
るので、太陽電池パネルの耐火性能がより高まる。

【００１２】本発明に係る太陽電池屋根パネル１０’
は、図面を参照して説明すると、図２にすように、建物
の屋根面９Ａに棟部側から軒先先端部Ａにわたって太陽
電池パネル１０を複数枚設けて形成する太陽電池屋根の
軒先先端部Ａに配置される太陽電池パネルであって、太
陽電池体１７と、この太陽電池体１７の下方に配置され
る不燃部材１８とを備えていることを特徴とするもので
ある。

【００１３】このような本発明では、軒先先端部に設け
られる太陽電池パネルは、不燃部材を備えているので、
軒先端部から所定寸法範囲が耐火性を有することとな
り、これにより、隣家からのもらい火を防止できるよう
になる。また、軒先先端部にも太陽電池パネルを設けた
ので、この太陽電池パネルの発電量も利用することがで
き、これにより、充分な発電量を得ることができるよう
になる。さらに、軒先先端部にまで太陽電池パネルを設
けたので、太陽電池パネルが連続することになり、外観
がよくなる。

【００１４】

【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１０を並設して形成する太陽電池屋根７で形
成されている。

【００１５】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１０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
根７の防水性能を確保する屋根面９Ａが形成されてい
る。

【００１６】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１０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には、複数
の太陽電池パネル１０のうちの先端側太陽電池パネル１
０’が配置されている。また、この太陽電池パネル１
０’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。図示しないが、同じよ
うに、棟側頂部にも位置決め部材としての屋根材が設け
られている。さらに、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。

【００１７】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１
２と、一方の妻側の屋根材１３は、例えばレール部材１
１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。

【００１８】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１０、１
０’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。

【００１９】太陽電池パネル１０、１０’は、所定高さ
寸法を有する前記レール部材１１の上面に縦横に並設さ
れている。従って、太陽電池パネル１０、１０’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１０、
１０’が冷却されるようになっている。このような太陽
電池パネル１０、１０’には、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。

【００２０】図２、３に示すように、太陽電池パネル１
０、１０’は、金属製のほぼ四角形の枠体１６と、この
枠体１６内に収納される太陽電池体１７と、この太陽電
池体１７の下方に太陽電池体１７と間隔をあけて設けら
れる不燃部材１８とを含んで一体的に構成されている。
太陽電池体１７は、図３に示すように、通気性を有する
裏面封止部材１９と、その内部に設けられたＥＶＡ等の
充填材２０および所定数のソーラーセル（太陽電池）２
１と、充填材２０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２２と、端子箱２３とを含んで構成
され、防水構造となっている。

【００２１】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２４内に支
持されるようになっている。そして、この端面封止部材
２４は、枠体１６の内部に形成された上側段部１６Ａ内
に取り付けられている。

【００２２】前記不燃部材１８は、例えば鉄板、ステン
レス板等で形成され、上側段部１６Ａの下方に形成され
た下側段部１６Ｂに取り付けられている。この不燃部材
１８は、太陽電池パネル１０、１０’の大きさとほぼ等
しく形成されている。ここで、不燃部材１８と太陽電池
体１７との間には間隔５１があけられており、この間隔
５１は通気層となっている。従って、太陽電池体１７の
製造（養生）時等に発生するガス等が上記通気層に抜け
るようになっている。

【００２３】このような太陽電池パネル１０、１０’
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２１が
保護されるようになっている。また、枠体１６が金属等
の不燃性となっているとともに、枠体１６の下部には不
燃部材１８が取り付けられているので、下側からの火の
侵入を防止し、太陽電池パネル１０、１０’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。

【００２４】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、軒先先端部Ａに設けられてい
る太陽電池パネル１０’は、不燃部材１８を備えている
ので、軒先端部から所定寸法範囲が耐火性を有すること
となり、これにより、隣家からのもらい火を防止できる
ようになる。

【００２５】また、軒先先端部Ａにも太陽電池パネル１
０’を設けたので、この太陽電池パネル１０’の発電量
も利用することができ、これにより、充分な発電量を得
ることができるようになる。さらに、軒先先端部Ａにま
で太陽電池パネル１０’を設けたので、太陽電池パネル
１０、１０’が連続することになって、外観がよくな
る。

【００２６】また、太陽電池パネル１０、１０’には、
太陽電池体１７と不燃部材１８とが間隔５１をあけて取
り付けられており、この間隔５１は通気層となっている
ため、太陽電池体１７の製造（養生）時や使用時等に発
生するガス等を通気層に逃がせるという効果がある。

【００２７】また、太陽電池パネル１０、１０’には、
不燃部材１８が一体的に設けられているので、太陽電池
パネル１０、１０’を順次設置することにより、太陽電
池屋根７を容易に構成することができる。

【００２８】次に、図３に基づき本発明の第２実施形態
の太陽電池屋根構造を説明する。この実施形態の屋根構
造は、前記図２の屋根面９Ａの上に、太陽電池パネル３
０、３０’を設けるものである。すなわち、この太陽電
池パネル３０、３０’は、前記第１実施形態で、不燃部
材１８と太陽電池体１７との間に間隔５１をあけた太陽
電池パネル１０としたものを、不燃部材２８を太陽電池
体１７に直接取り付けたものである。なお、この実施形
態および以下の実施形態で、前記第１実施形態と同一構
造および同一部材には同一符号を付すとともに、その詳
細な説明は省略または簡略化する。

【００２９】この太陽電池パネル３０、３０’の枠体２
６内には、一つの段部３６Ａが形成され、この段部３６
Ａ内には前記端面封止部材２４が取り付けられている。
そして、この端面封止部材２４内に前記太陽電池体１７
と通気性のある不燃部材２８とが支持され、このとき、
不燃部材２８は太陽電池体１７の下面に直接取り付けら
れている状態となっている。

【００３０】この不燃部材２８は、例えば鉄板、ステン
レス板等で形成されるとともに、所定範囲内において、
通気孔としての貫通孔２８Ａが、平面内において所定ピ
ッチの三角形状に配列された状態で多数明けられてお
り、例えば、予め孔加工されたパンチングメタルが使用
されている。この貫通孔２８Ａの大きさは、火災時等に
火の侵入を防止でき、かつ、製造時等に発生するガス等
を通過させる程度の大きさとなっており、例えば直径Ｄ
が０．５mmの孔が１mmのピッチで明けられた程度となっ
ている。また、不燃部材２８の全体の開口率は、火の侵
入を防止でき、かつ、ガス抜きが充分に行えるだけの貫
通孔２８Ａの数量があればよい。

【００３１】このような第２実施形態によれば、前記第
１実施形態の、もらい火防止、発電量の確保、外観のよ
さ等の効果と同様の効果の他、不燃部材２８が太陽電池
体１７の下面に直接取り付けられているが、不燃部材２
８には、多数の貫通孔２８Ａが明けられているため、製
造時や使用時等のガス抜きを充分に行えるという効果が
ある。

【００３２】また、太陽電池パネル３０、３０’には、
不燃部材２８が一体的に設けられているので、太陽電池
パネル３０を順次設置することにより、軒先または屋根
面側からの火の侵入を防止できる太陽電池屋根を、容易
に構成することができるという効果もある。

【００３３】次に、図５に基づき本発明の第３実施形態
の太陽電池屋根７’を説明する。この太陽電池屋根７’
は、前記各実施形態で不燃部材１８，２８を太陽電池パ
ネル１０，３０の枠体１６，２６内に設けたものを、不
燃部材３８を太陽電池パネル４０、４０’の枠体３６と
は別体として製作し、かつ、この不燃部材３８を太陽電
池体１７の下方に設けたものである。

【００３４】すなわち、この実施形態の太陽電池屋根
７’では、レール部材１１、１１の間、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、例えば断面Ｌ形の枠部材で組み立てられた支持フレ
ーム４３が設けられており、この支持フレーム４３に不
燃部材３８が取り付けられている。従って、太陽電池パ
ネル４０と屋根面９Ａとの間の間隔５０’は、支持フレ
ーム４３の分だけ前記隙間５０より狭くなっている。

【００３５】また、不燃部材３８は、前記第１実施形態
の不燃部材１８と同様に鉄板、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４０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３
６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】このような第３実施例によれば、前記第１
実施形態の、もらい火防止、発電量の確保、外観のよさ
等の効果を得ることができる他、不燃部材３８は、太陽
電池パネル４０、４０’の下面にパネル４０、４０’と
は別体として形成されるので、不燃部材３８を太陽電池
パネル４０内に組み込まなくてもよいので、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、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、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、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】なお、本発明は前述の各実施形態に限定さ
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、前記第１実施形態で、不燃部材１８として、穴の明
いていない鉄板、ステンレス板等を使用したが、これに
限らず、第２実施形態の貫通孔２８Ａの明いた不燃部材
２８と同様の不燃部材を、太陽電池体１７と間隔５１を
あけて取り付けてもよい。このようにしても、前記第１
実施形態と同様の効果を得ることができる他、間隔５１
の隙間と貫通孔とでガス抜きをより有効に行え、貫通孔
はさらに屋根面９Ａ側の隙間５０とも連通するため、ガ
ス抜きの効果は一層増加するという効果を得ることがで
きる。

【００３９】また、前記第２実施形態で、不燃部材２８
としてパンチングメタルが使用され、このパンチングメ
タルの貫通孔２８Ａは、丸孔が多数明けられたものとな
っているが、貫通孔の形状およびその配列状態は任意で
あり、例えば格子状の貫通孔、スリット状の貫通孔、ハ
ニカム状の貫通孔、丸孔と十字模様を組み合わせた形状
の貫通孔等でもよい。本発明の不燃部材２８は、要する
に、通気性を有し、かつ、火災時等に火の侵入を防止で
きる程度の開口率を有しているものであればよい。

【００４０】さらに、前記第３実施形態で、不燃部材３
８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たものを、太陽電池パネ
ル４０と別体として取り付けてもよい。

【００４１】また、前記各実施形態で、屋根面に設けら
れる複数の太陽電池パネル１０、１０’と３０、３０’
と４０、４０’とには、それぞれ不燃部材１８、２８、
３８が設けられるているが、これに限らず、軒先先端部
Ａの太陽電池パネル１０’、３０’、４０’のみに不燃
部材を設け、他の太陽電池パネル１０、３０、４０には
不燃部材を設けなくてもよい。

【００４２】また、前記各実施形態で、建物の切り妻屋
根４の一方の面のみを太陽電池屋根７、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。

【００４３】

【発明の効果】以上で説明したように、本発明の太陽電
池屋根構造および太陽電池パネルによれば、軒先先端部
に設けられている太陽電池パネルは、不燃部材を備えて
いるので、軒先端部から所定寸法範囲が耐火性を有する
こととなり、これにより、隣家からのもらい火を防止で
きるようになる。また、軒先先端部にも太陽電池パネル
を設けたので、この太陽電池パネルの発電量も利用する
ことができ、これにより、充分な発電量を得ることがで
きるようになる。さらに、軒先先端部にまで太陽電池パ
ネルを設けたので、太陽電池パネルが連続することにな
り、外観がよくなる。

【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】第１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。

【図３】第１実施形態に係る太陽電池屋根を構成する太
陽電池パネルを示す縦断面図である。

【図４】本発明の第２実施形態に係る太陽電池屋根を構
成する太陽電池パネルを示す縦断面図である。

【図５】本発明の第３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１０、３０、４０太陽電池パネル１０’、３０’、４０’ 軒先部に配置される太陽電池
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）１６、３６、４６不燃性の枠体１７太陽電池体１８、２８、３８不燃部材２１ソーラーセル（太陽電池）２２太陽電池ガラス４３支持フレームＡ軒先先端部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建物の屋根面に棟部側から軒先先端部に
わたって、太陽電池体を有する太陽電池パネルを複数枚
設ける太陽電池屋根構造であって、前記複数枚の太陽電
池パネルのうち、少なくとも前記軒先先端部に配置され
る太陽電池パネルは不燃部材を備えていることを特徴と
する太陽電池屋根構造。
【請求項２】請求項１に記載の太陽電池屋根構造にお
いて、前記軒先先端部の前記太陽電池パネルは枠体を含
み形成され、この枠体に前記太陽電池体が設けられると
ともに、この太陽電池体の下方に前記不燃部材が設けら
れていることを特徴とする太陽電池屋根構造。
【請求項３】請求項２に記載の太陽電池屋根構造にお
いて、前記枠体は不燃性とされ、前記不燃部材は金属板
で形成されていることを特徴とする太陽電池屋根構造。
【請求項４】建物の屋根面に棟部側から軒先先端部に
わたって太陽電池パネルを複数枚設けて形成する太陽電
池屋根の前記軒先先端部に配置される太陽電池パネルで
あって、太陽電池体と、この太陽電池体の下方に配置さ
れる不燃部材とを備えていることを特徴とする太陽電池
パネル。