(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
瓦および太陽電池が敷設された太陽電池屋根であって、
段葺き構造の屋根本体部と、
段葺き釘により前記屋根本体部に敷設され、それぞれ所定の流れ方向の長さを有する複数の瓦と、
前記屋根本体部に敷設され、前記所定の流れ方向の長さとは異なる長さを流れ方向に有し、前記所定の流れ方向に沿って平面状の太陽電池モジュールと、
段葺き釘により前記瓦と前記太陽電池モジュールとの間に敷設され、前記瓦と前記太陽電池モジュールとを接続する接続用瓦と
を備え、
前記接続用瓦は、前記所定の流れ方向と略直交する方向における一端側では、前記所定の流れの方向に配設された複数の前記瓦と段状に接続され、前記所定の流れ方向と略直交する方向における他端側では、前記所定の流れの方向に沿って前記太陽電池モジュールと平面状に接続された、太陽電池屋根。
【請求項２】
前記太陽電池モジュールの前記流れ方向の長さは、前記所定の流れ方向の長さの略整数倍である、請求項１記載の太陽電池屋根。
【請求項３】
前記瓦の流れ方向と略直交する方向の長さに対する前記太陽電池モジュールの流れ方向と略直交する方向の長さの比が０．５の略整数倍の値である、請求項１または２に記載の太陽電池屋根。
【請求項４】
前記接続用瓦は、前記流れの方向および前記流れの方向と略直交する方向の少なくともいずれかの方向に分割された複数の分割接続用瓦から構成された、請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池屋根。
【請求項５】
瓦とともに太陽電池モジュールを屋根本体に敷設するための太陽電池屋根の施工方法であって、
所定の流れ方向の長さをそれぞれ有する複数の瓦を屋根本体に敷設する瓦敷設工程と、
前記所定の流れ方向の長さとは異なる長さを流れ方向に有する平面状の太陽電池モジュールを屋根本体に敷設するモジュール敷設工程と
を含み、
前記瓦敷設工程と前記モジュール敷設工程との間に、前記瓦との間および前記太陽電池モジュールとの間に実質的に隙間が生じないように、前記所定の流れの方向に配設される複数の前記瓦とは段状に接続され、前記太陽電池モジュールとは平面状に接続される接続用瓦を敷設する工程を備えた、太陽電池屋根の施工方法。
【請求項６】
瓦とともに太陽電池モジュールを屋根本体に敷設する際に用いられ、瓦と太陽電池モジュールとの間に敷設される接続用瓦であって、
所定の流れ方向の長さを有する瓦との間および前記所定の流れ方向の長さとは異なる長さを流れ方向に有する平面状の太陽電池モジュールとの間に実質的な隙間が生じないように、前記所定の流れの方向に配設された複数の前記瓦とは段状に合致し、前記太陽電池モジュールとは平面状に合致する、接続用瓦。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池屋根およびその施工方法並びにそれに用いられる接続用瓦に関し、特に、流れ方向の長さの異なる瓦と太陽電池モジュールが屋根本体に敷設された住宅用の太陽電池屋根とその太陽電池屋根の施工方法とに関し、さらに、そのような太陽電池屋根に用いられる接続用瓦に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽電池モジュールを搭載した屋根構造が普及しつつある。たとえば、実開昭６２−５２６１０号公報では、瓦や外壁を対象とした外壁材に太陽電池の形状に適合する凹陥部を設け、その凹陥部に太陽電池を装着した外装ユニットが提案されている。
【０００３】
また、特開２００１−３２４５４号公報では、瓦と同じ形状を有する太陽電池パネルが提案され、その太陽電池パネルを瓦とともに敷設する方法が開示されている。
【０００４】
この他に、太陽電池モジュールと瓦とを別個に敷設した太陽電池屋根もある。この場合、太陽電池モジュールの流れ方向の働き幅が瓦の働き幅と同じであれば、上述した太陽電池パネル等と同様に防水効果も有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、太陽電池モジュールと瓦とを別個に敷設した太陽電池屋根では、太陽電池モジュールの流れ方向の働き幅が瓦の働き幅と異なる場合には、太陽電池モジュールと瓦との接触部分において雨水等が容易に浸入する余地が生じてしまう。そのため、このような雨水を浸入させないための防水用の部材が用いられていた。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためのなされたものであり、１つの目的は、防水用の新たな部材を設けることなく防水性に優れた太陽電池屋根を提供することであり、他の目的はそのような太陽電池屋根の施工方法を提供することであり、さらに他の目的は、そのような太陽電池屋根に用いられる接続用瓦を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの局面における太陽電池屋根は、瓦および太陽電池が敷設された太陽電池屋根であって、段葺き構造の屋根本体部と複数の瓦と太陽電池モジュールと接続用瓦とを備えている。複数の瓦は段葺き釘により屋根本体部に敷設され、それぞれ所定の流れ方向の長さを有している。平面状の太陽電池モジュールは屋根本体部に敷設され、所定の流れ方向の長さとは異なる長さを流れ方向に有している。接続用瓦は段葺き釘により瓦と太陽電池モジュールとの間に敷設され、瓦と太陽電池モジュールとを接続している。その接続用瓦は、所定の流れ方向と略直交する方向における一端側では、所定の流れの方向に配設された複数の瓦と段状に接続され、所定の流れ方向と略直交する方向における他端側では、太陽電池モジュールと平面状に接続されている。
【０００８】
この構成によれば、所定の流れ方向のそれぞれ異なる瓦と太陽電池モジュールとの間に、所定の流れの方向に配設された複数の瓦とは段状に接続され、太陽電池モジュールとは平面状に接続される接続用瓦が敷設されていることで、瓦と接続用瓦との間および太陽電池モジュールと接続用瓦との間に実質的な隙間が生じることがなくなり、防水のための他の部材やそのような部材を設けるための別の工法を用いる必要がなくなる。
【００１０】
また、太陽電池モジュールの流れ方向の長さは、所定の流れ方向の長さの略整数倍であることが好ましい。
【００１１】
これにより、流れ方向に対して太陽電池モジュールと瓦との間に実質的な隙間が生じることがなくなる。
【００１２】
さらに、瓦の流れ方向と略直交する方向の長さに対する太陽電池モジュールの流れ方向と略直交する方向の長さの比が０．５の略整数倍の値であることが好ましい。
【００１３】
これにより、瓦を流れ方向と略直交する方向の寸法の約半分に相当する長さ分だけずらして敷設する場合にも、容易に接続用瓦を敷設することができる。
【００１４】
接続用瓦は、流れの方向およびその流れの方向と略直交する方向の少なくともいずれかの方向に分割された複数の分割接続用瓦から構成されていることが好ましい。
【００１５】
これにより、接続用瓦の運搬が容易になって施行を容易に行なうことができる。
【００２３】
本発明の他の局面における太陽電池屋根の施工方法は、瓦とともに太陽電池モジュールを屋根本体に敷設するための太陽電池屋根の施工方法であって、瓦敷設工程とモジュール敷設工程とを含んでいる。瓦敷設工程では、所定の流れ方向の長さをそれぞれ有する複数の瓦を屋根本体に敷設する。モジュール敷設工程では、その所定の流れ方向の長さとは異なる長さを流れ方向に有する平面状の太陽電池モジュールを屋根本体に敷設する。その瓦敷設工程とモジュール敷設工程との間に、瓦との間および太陽電池モジュールとの間に実質的に隙間が生じないように、所定の流れの方向に配設される複数の瓦とは段状に接続され、太陽電池モジュールとは平面状に接続される接続用瓦を敷設する工程を備えている。
【００２４】
この方法によれば、所定の流れの方向に配設される複数の瓦とは段状に接続され、平面状の太陽電池モジュールとは平面状に接続される接続用瓦を敷設する工程を備えていることで、瓦との間および太陽電池モジュールとの間に実質的に隙間が生じることなく施工をすることができて、防水効果を向上することができる。
【００２５】
本発明のさらに他の局面における接続用瓦は、瓦とともに太陽電池モジュールを屋根本体に敷設する際に用いられ、瓦と太陽電池モジュールとの間に敷設される接続用瓦であって、所定の流れ方向の長さを有する瓦との間および所定の流れ方向の長さとは異なる長さを流れ方向に有する平面状の太陽電池モジュールとの間に実質的な隙間が生じないように、所定の流れの方向に配設された複数の瓦とは段状に合致し、太陽電池モジュールとは平面状に合致する。
【００２６】
この構造によれば、段葺き状に敷設される瓦との間と平面状の太陽電池モジュールとの間に実質的に隙間が生じることなく接続用瓦を接続することができ、防水効果を向上することができて、防水のための別の部材の必要がなくなる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
本発明の実施の形態１に係る太陽電池屋根と、その太陽電池屋根の施工方法について説明する。
【００２８】
図１に示すように、平瓦１、２、６、７が千鳥状に屋根本体（図示せず）の両側の部分に敷設されている。屋根本体の中央部分には太陽電池モジュール４が敷設されている。その平瓦１、２、６、７と太陽電池モジュール４との間に接続用瓦３、５が敷設されている。
【００２９】
特に、平瓦１、２と平瓦６、７はそれぞれ流れ方向に沿って段状に敷設されている一方、太陽電池モジュール４は流れ方向に沿って略平面状である。したがって、接続用瓦３、５は、段状に敷設された平瓦１、２、６、７の流れ方向の端部の形状と平面状の太陽電池モジュール４の流れ方向の端部の形状とに実質的に隙間なく重なる形状を有して敷設されている。
【００３０】
なお、平瓦、接続用瓦および太陽電池モジュールは、後述するように段葺き工法により屋根本体に敷設される。そのため、接続用瓦３には平瓦１、２に設けられた被覆い部１ａ、２ａを覆う覆い部３ａと太陽電池モジュール４の端部に覆われる被覆い部３ｂとが設けられている（図２参照）一方、接続用瓦５には太陽電池モジュール４に設けられた被覆い部４ａを覆う覆い部５ａと平瓦６、７に設けられた覆い部６ａ、７ａによって覆われる被覆い部５ｂとが設けられており（図３参照）、接続用瓦３、５のそれぞれの形状は完全に左右対称ではない。
【００３１】
次に、上述した太陽電池屋根の施工方法について説明する。まず、図２に示すように、屋根本体に設けられた瓦桟８に合わせて、流れ方向の下流側から平瓦１を敷設し、段葺き釘（図示せず）にて固定する。次に、平瓦１の流れ方向上流側端部を平瓦２の下流側端部が覆うように平瓦２を敷設し、段葺き釘１０にて固定する。このとき、平瓦１に対して、平瓦１の流れ方向と略直交する方向の寸法の約半分に相当する長さ分だけずらして平瓦２を敷設する。
【００３２】
次に、敷設された平瓦１、２に合わせて接続用瓦３を敷設し、段葺き釘１０にて固定する。このとき、接続用瓦３に設けられた流れ方向と略直交する方向の一方の端部に設けられた覆い部３ａが、平瓦１、２の流れ方向と略直交する方向の一方の端部にそれぞれ設けられた被覆い部１ａ、２ａを覆うように接続用瓦３を敷設する。これにより、平瓦１、２と接続用瓦３とは隙間なく敷設されることになる。
【００３３】
次に、太陽電池モジュール４を接続用瓦３に合わせて敷設する。このとき、接続用瓦３に設けられた流れ方向と略直交する方向の他方の端部に設けられた被覆い部３ｂを、太陽電池部ジュール４の流れ方向と略直交する方向の一方の端部が覆うように太陽電池モジュール４を敷設する。
【００３４】
次に、図３に示すように、敷設された太陽電池モジュール４に合わせて接続用瓦５を敷設し、段葺き釘１０にて固定する。このとき、接続用瓦５の流れ方向と略直交する方向の一方の端部に設けられた覆い部５ａが、太陽電池モジュール４の流れ方向と略直交する方向の他方の端部に設けられた被覆い部４ａを覆うように接続用瓦５を敷設する。
【００３５】
次に、敷設された接続用瓦５に合わせて流れ方向の下流側から平瓦６を敷設し、段葺き釘（図示せず）にて固定する。このとき、平瓦６の流れ方向と略直交する方向の一方の端部に設けられた覆い部６ａが、接続用瓦５に設けられた流れ方向と略直交する方向の他方の端部に設けられた被覆い部５ｂを覆うように平瓦６を敷設する。
【００３６】
次に、平瓦６の流れ方向上流側端部を平瓦７の下流側端部が覆うように平瓦７を敷設し、段葺き釘１０にて固定する。このとき、平瓦７の流れ方向と略直交する方向の一方の端部に設けられた覆い部７ａが接続用瓦５の流れ方向と略直交する方向の他方の端部に設けられた被覆い部５ｂを覆うように平瓦７を敷設する。これにより、平瓦６、７と接続用瓦５とは隙間なく敷設されることになる。
【００３７】
以上のようにして、他の平瓦（図示せず）についても敷設することで、太陽電池モジュール４を敷設した太陽電池屋根が完成する。
【００３８】
上述した太陽電池屋根とその施工方法では、特に、接続用瓦３、５が、段状に敷設された平瓦１、２、６、７の流れ方向の端部の形状と平面状の太陽電池モジュール４の流れ方向の端部の形状とに実質的に隙間なく重なる形状を有して敷設されている。
【００３９】
これにより、敷設された平瓦１、２、６、７の形状と太陽電池モジュール４の形状とが異なっていても、接続用瓦３、５により平瓦１、２、６、７と太陽電池モジュール４との間に実質的な隙間が生じることがなくなり、たとえば、図２に示された平瓦１、２の被覆い部１ａ、２ａや、図３に示された接続用瓦５の被覆い部５ｂが溝となって、防水のための別の部材やそのような部材を設けるための別の工法を用いる必要がなくなる。
【００４０】
さらに、接続用瓦５等に設けられた覆い部５ａに曲げＡが設けられていることで、この覆い部５ａが太陽電池モジュールの被覆い部４ａを確実に覆って雨水が浸入するのを防ぐことができる。
【００４１】
そして、このような接続用瓦３、５を用いることで、容易に太陽電池屋根を施工することができる。
【００４２】
なお、上述した太陽電池屋根およびその施工方法では、特に、太陽電池モジュール４の流れ方向の寸法は、平瓦１、２、６、７の流れ方向の寸法の略整数倍に設定しておくことが望ましい。これにより、流れ方向に対して太陽電池モジュール４と平瓦との間に実質的な隙間が生じることがなくなる。
【００４３】
また、上述したように、平瓦１、２、６、７等を敷設する際に、平瓦１、２、６、７の流れ方向と略直交する方向の寸法の約半分に相当する長さ分だけずらして各平瓦１、２、６、７を敷設する場合には、太陽電池モジュール４の流れ方向と略直交する方向の寸法と、平瓦１、２、６、７の流れ方向と略直交する方向の寸法との比は、０．５の略整数倍に設定しておくことが望ましい。
【００４４】
実施の形態２
本発明の実施の形態２として、太陽電池屋根に用いられる接続用瓦の他の例について説明する。実施の形態１では、流れ方向が平瓦２段分の長さに相当する寸法を有する接続用瓦３、５を例に挙げて説明した。この実施の形態に係る接続用瓦においては、図４に示すように、流れ方向と略直交する方向に２つに分割された接続用瓦３３ａ、３３ｂとから接続用瓦３が構成されている。接続用瓦３３ａ、３３ｂは、それぞれの流れ方向の寸法が１枚の平瓦の流れ方向の寸法と略等しくなるように分割されている。
【００４５】
この接続用瓦３を用いた太陽電池屋根の施工方法は基本的に前述した施工方法と実質的に同じである。特に、接続用瓦３を敷設する際に、まず、流れの下流側から接続用瓦３３ｂを敷設し、その後に、接続用瓦３３ａを敷設すればよい。なお、図４では示されていないが、図３に示す接続用瓦５に対応する接続用瓦についても同様に分割された接続用瓦を順次敷設すればよい。
【００４６】
このように、接続用瓦として接続用瓦３３ａ、３３ｂに分割された接続用瓦３を適用することで、接続用瓦３の運搬が容易になり、より少ない人数でもって施工を行うことができる。
【００４７】
実施の形態３
本発明の実施の形態３として、太陽電池屋根に用いられる接続用瓦のさらに他の例について説明する。実施の形態２では、流れ方向と略直交する方向に２つに分割された接続用瓦から構成される接続用瓦を例に挙げて説明した。
【００４８】
この実施の形態に係る接続用瓦においては、図５に示すように、半瓦９と接続用瓦５５とから接続用瓦５が構成されている。半瓦９の流れ方向と略直交する方向の寸法は、１枚の平瓦の流れ方向と略直交する方向の寸法の約半分である。
【００４９】
この接続用瓦５を用いた太陽電池屋根の施工方法は基本的に前述した施工方法と実質的に同じである。特に、接続用瓦５を敷設する際に、まず、接続用瓦５５を敷設し、その後に、半瓦９を敷設すればよい。なお、図５では示されていないが、図２に示す接続用瓦３に対応する接続用瓦についても同様に分割された半瓦と接続用瓦とを順次敷設すればよい。
【００５０】
半瓦９は、平瓦の流れ方向と略直交する方向の寸法の約半分の寸法を有する瓦として、平瓦とともに市販されている瓦である。したがって、接続用瓦の一部にこのような半瓦９を利用することで接続用瓦５５をより小さくすることができ、接続用瓦５の製造コストを低減することができる。
【００５１】
また、半瓦９と接続用瓦５５に分割された接続用瓦５を適用することで接続用瓦５の運搬が容易になり、より少ない人数でもって施工を行うこともできる。
【００５２】
実施の形態４
本発明の実施の形態４として、太陽電池屋根に用いられる接続用瓦のさらに他の例について説明する。実施の形態３では、接続用瓦として半瓦９と接続用瓦５５を含む接続用瓦５を例に挙げて説明した。
【００５３】
この実施の形態に係る接続用瓦においては、図６に示すように、さらにその接続用瓦５５が接続用瓦５５ａ、５５ｂとから構成されている。接続用瓦５５ａ、５５ｂのそれぞれの流れ方向の寸法は、１枚の平瓦の流れ方向の寸法と略等しい。
【００５４】
この接続用瓦５を用いた太陽電池屋根の施工方法は基本的に前述した施工方法と実質的に同じである。特に、接続用瓦５を敷設する際に、まず、流れの下流側から接続用瓦５５ｂを敷設し、次に、接続用瓦５５ａを敷設する。その後、半瓦９を敷設すればよい。
【００５５】
なお、図６では示されていないが、図２に示す接続用瓦３に対応する接続用瓦についても同様に分割された半瓦と接続用瓦とを順次敷設すればよい。
【００５６】
このように、接続用瓦として半瓦９および接続用瓦５５ａ、５５ｂに分割された接続用瓦５を適用することで、接続用瓦５の運搬がより容易になり、さらに少ない人数でもって施工を行うことができる。
【００５７】
また、前述したように、市販されている半瓦９を適用することで、接続用瓦５の製造コストも低減することができる。
【００５８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明は上記の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の一つの局面における太陽電池屋根によれば、所定の流れ方向のそれぞれ異なる瓦と太陽電池モジュールとの間に、所定の流れの方向に配設された複数の瓦とは段状に接続され、太陽電池モジュールとは平面状に接続される接続用瓦が敷設されていることで、瓦と接続用瓦との間および太陽電池モジュールと接続用瓦との間に実質的な隙間が生じることがなくなり、防水のための他の部材やそのような部材を設けるための別の工法を用いる必要がなくなる。
【００６１】
また、太陽電池モジュールの流れ方向の長さは、所定の流れ方向の長さの略整数倍であることが好ましく、これにより、流れ方向に対して太陽電池モジュールと瓦との間に実質的な隙間が生じることがなくなる。
【００６２】
さらに、瓦の流れ方向と略直交する方向の長さに対する太陽電池モジュールの流れ方向と略直交する方向の長さの比が０．５の略整数倍の値であることが好ましく、これにより、瓦を流れ方向と略直交する方向の寸法の約半分に相当する長さ分だけずらして敷設する場合にも、容易に接続用瓦を敷設することができる。
【００６３】
接続用瓦は、流れの方向およびその流れの方向と略直交する方向の少なくともいずれかの方向に分割された複数の分割接続用瓦から構成されていることが好ましく、これにより、接続用瓦の運搬が容易になって施行を容易に行なうことができる。
【００６９】
本発明の他の局面における太陽電池屋根の施工方法によれば、所定の流れの方向に配設される複数の瓦とは段状に接続され、太陽電池モジュールとは平面状に接続される接続用瓦を敷設する工程を備えていることで、瓦との間および太陽電池モジュールとの間に実質的に隙間が生じることなく施工をすることができて、防水効果を向上することができる。
【００７０】
本発明のさらに他の局面における接続用瓦によれば、段葺き状に敷設される瓦との間と平面状の太陽電池モジュールとの間に実質的に隙間が生じることなく接続用瓦を接続することができ、防水効果を向上することができて、防水のための別の部材の必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係る太陽電池屋根の斜視図である。
【図２】  同実施の形態において、太陽電池屋根の施工方法の一工程を示す斜視図である。
【図３】  同実施の形態において、図２に示す工程の後に行われる工程を示す斜視図である。
【図４】  本発明の実施の形態２に係る接続用瓦を示す斜視図である。
【図５】  本発明の実施の形態３に係る接続用瓦を含む太陽電池屋根の部分分解斜視図である。
【図６】  本発明の実施の形態４に係る接続用瓦の一部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１、２、６、７  平瓦、１ａ、２ａ、３ｂ、４ａ、５ｂ  被覆い部、３ａ、５ａ、６ａ、７ａ  覆い部、３、５、３３ａ、３３ｂ、５５、５５ａ、５５ｂ  接続用瓦、４  太陽電池モジュール、８  瓦桟、９  半瓦、１０  段葺き釘、１１溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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