(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面材の中央部分の表面に太陽電池が設置され、この表面材の裏面にバックアップ材が設けられた太陽電池付き屋根材であって、
前記バックアップ材の裏面には、屋根下地材に当接するとともに水上側から水下側に行くに従って次第に高くなされた脚と、前記脚のうち太陽電池を設置してない両側縁部分に設けられた両側脚の間であって水上側縁部分にこの両側脚の間に形成されている空間に通じる通気用溝とが設けられ、
前記両側脚の横方向における幅は、前記脚のうち太陽電池を設置している部分に設けられている支持脚の横方向における幅より大きいことを特徴とする太陽電池付き屋根材。
【請求項２】
表面材の中央部分の表面に、隙間を設けて複数の太陽電池が横方向に並んだ状態に設置され、この表面材の裏面にバックアップ材が設けられた太陽電池付き屋根材であって、
前記バックアップ材の裏面には、屋根下地材に当接するとともに水上側から水下側に行くに従って次第に高くなされた脚が設けられ、
前記脚のうち隣り合う太陽電池の間に設けられた中央脚の横方向における幅は、前記脚のうち太陽電池を設置している部分に設けられている支持脚の横方向における幅より大きいことを特徴とする太陽電池付き屋根材。
【請求項３】
表面材の中央部分の表面に、隙間を設けて複数の太陽電池が横方向に並んだ状態に設置され、この表面材の裏面にバックアップ材が設けられた太陽電池付き屋根材であって、
前記バックアップ材の裏面には、屋根下地材に当接するとともに水上側から水下側に行くに従って次第に高くなされた脚と、前記脚のうち太陽電池を設置してない両側縁部分に設けられた両側脚の間であって水上側縁部分にこの両側脚の間に形成されている空間に通じる通気用溝とが設けられ、
前記両側脚の横方向における幅と、前記脚のうち隣り合う太陽電池の間に設けられた中央脚の横方向における幅とは、前記脚のうち太陽電池を設置している部分に設けられている支持脚の横方向における幅より大きいことを特徴とする太陽電池付き屋根材。
【請求項４】
前記バックアップ材が合成樹脂発泡体の成形体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池付き屋根材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池付き屋根材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、太陽電池付き屋根材としては種々な構造のものが知られている。
例えば、特開２０００−３２４５０号公報には、瓦本体の上面に凹陥部を設け、この凹陥部に太陽電池を設置し、接着剤で固定した太陽電池付き屋根材が記載されている。
この太陽電池付き屋根材を屋根下地材の上に葺く場合には、図面に記載されているように、水下側縁部分を、下段の太陽電池付き屋根材の水上側縁部分の上に載せ、水上側縁部分を屋根下地材の上に載せて、屋根下地材に固定する。
【０００３】
このように葺くと、水下側縁部分と水上側縁部分との間に隙間が生ずる。
通常、この屋根材を葺くときや修理するとき、あるいは、屋根の上にアンテナを設置する等の工事を行う場合には、屋根材の上に人が載って歩くが、この際、上記のように水下側の縁部と水上側の縁部との間に隙間が生じていると、人の荷重によって屋根材が撓み易い。このように、屋根材が撓むと、太陽電池付き屋根材の場合には、太陽電池が破損するので、上記太陽電池付き屋根材に使用する瓦本体には、実施例に記載されているように、セメント瓦、粘土瓦、金属瓦等のような剛性の大きな材質を使用している。
【０００４】
又、特開２０００−１１４５７８公報には、金属製表面材の中央部分の表面に太陽電池を設置し、この金属製表面材の裏面に合成樹脂発泡体のバックアップ材を設けた太陽電池付き屋根材について記載されている。
【０００５】
一方、実用新案第３０２７９７９号公報には、金属（アルミニウム）製表面材の裏面に合成樹脂発泡体のバックアップ材を設けた屋根材について記載されている。
この実用新案第３０２７９７９号公報に記載されているバックアップ材の形状は、水上側から水下側に行くに従って次第に高い断面台形をしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特開２０００−３２４５０号公報に記載されている太陽電池付き屋根材に使用している剛性の大きなセメント瓦、粘土瓦、金属材等の瓦本体は、重く、葺き難いし、重い瓦本体を備えた太陽電池付き屋根材を支えるために建物の強度を大きくする必要があるために、建物が高価になるという問題がある。
【０００７】
又、セメント瓦、粘土瓦、金属材等の瓦本体は熱伝導度や音の伝導度が大きく、従って、この太陽電池付き屋根材を屋根に葺いた建物では、下方の部屋が夏季暑く、冬季寒くなるし、太陽電池付き屋根材の上面に降る雨音が下方の部屋に伝わり、下方の部屋の居住性が悪いという問題がある。
又、セメント瓦や粘土瓦等の瓦本体は脆く、人が上に載ると、割れ易いという問題もある。
【０００８】
特開２０００−１１４５７８公報に記載されている太陽電池付き屋根材は、金属製表面材の裏面にバックアップ材を設けているので、金属製表面材を薄くすることにより軽くなるし、バックアップ材の合成樹脂発泡体は、断熱性や吸音性に優れているので、下方の部屋の居住性がよく、しかも、金属製表面材は割れ難く、極めて好ましい屋根材であるが、葺くときや修理するときに、太陽電池付き屋根材の上に載ると、金属製表面材が撓み易く、太陽電池が破損し易いという問題がある。
【０００９】
一方、実用新案第３０２７９７９号公報に記載されている屋根材に使用するバックアップ材は、水上側から水下側に行くに従って次第に高い断面台形をしているので、水下側を下段の屋根材の上縁に載せ、水上側を屋根下地材に載せて葺いても、バックアップ材の下面が屋根下地材に密着し、水下側と水上側との間に隙間がない。従って、屋根材の上に人が載っても、この人の荷重を金属製表面材とバックアップ材を介して屋根下地材が支持し、金属製表面材が撓まなく好ましい。
【００１０】
そこで、特開２０００−１１４５７８号公報に記載されている太陽電池付き屋根材に使用されているバックアップ材の形状を実用新案第３０２７９７９号公報に記載されているような略断面台形にしたところバックアップ材が屋根下地材に密着し、金属製表面材が撓まなく、その結果、太陽電池が破損しない良好な太陽電池付き屋根材となることが判明した。
【００１１】
しかし、このバックアップ材が屋根下地材に密着していると、屋根下地材とバックアップ材との間の通気性が悪くなり、下方にある部屋から上昇した湿気が屋根下地材を湿らし、屋根下地材が腐り易いという問題がある。
そこで、この発明の目的は、断熱性、吸音性に優れ、人が載っても太陽電池が破損せず、しかも、屋根下地材が腐り難い太陽電池付き屋根材を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになしたものであって、請求項１記載の発明は、表面材の中央部分の表面に太陽電池が設置され、この表面材の裏面にバックアップ材が設けられた太陽電池付き屋根材であって、前記バックアップ材の裏面には、屋根下地材に当接するとともに水上側から水下側に行くに従って次第に高くなされた脚と、前記脚のうち太陽電池を設置してない両側縁部分に設けられた両側脚の間であって水上側縁部分にこの両側脚の間に形成されている空間に通じる通気用溝とが設けられ、前記両側脚の横方向における幅は、前記脚のうち太陽電池を設置している部分に設けられている支持脚の横方向における幅より大きいことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、表面材の中央部分の表面に、隙間を設けて複数の太陽電池が横方向に並んだ状態に設置され、この表面材の裏面にバックアップ材が設けられた太陽電池付き屋根材であって、前記バックアップ材の裏面には、屋根下地材に当接するとともに水上側から水下側に行くに従って次第に高くなされた脚が設けられ、前記脚のうち隣り合う太陽電池の間に設けられた中央脚の横方向における幅は、前記脚のうち太陽電池を設置している部分に設けられている支持脚の横方向における幅より大きいことを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、表面材の中央部分の表面に、隙間を設けて複数の太陽電池が横方向に並んだ状態に設置され、この表面材の裏面にバックアップ材が設けられた太陽電池付き屋根材であって、前記バックアップ材の裏面には、屋根下地材に当接するとともに水上側から水下側に行くに従って次第に高くなされた脚と、前記脚のうち太陽電池を設置してない両側縁部分に設けられた両側脚の間であって水上側縁部分にこの両側脚の間に形成されている空間に通じる通気用溝とが設けられ、前記両側脚の横方向における幅と、前記脚のうち隣り合う太陽電池の間に設けられた中央脚の横方向における幅とは、前記脚のうち太陽電池を設置している部分に設けられている支持脚の横方向における幅より大きいことを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明に係り、前記バックアップ材が合成樹脂発泡体の成形体であるものである。
【００１６】
本発明の太陽電池付き屋根材は、これを屋根下地材の上に葺いて使用するが、このとき、屋根下地材の全体をこの太陽電池付き屋根材だけで葺いてもよいし、太陽電池付き屋根材を屋根下地材の一部分に葺き、その他の部分には、従来の屋根材を葺くというように、従来の屋根材と一緒に葺いてもよい。
【００１７】
尚、この従来の屋根材と一緒に葺く場合には、この太陽電池付き屋根材の外側に現れる形状を従来の屋根材と略同じ形状か、従来の屋根材の複数枚を結合させた形状にすると葺き易いし、全端が略同じように見えて美麗になる。
又、従来の屋根材の一枚分の大きさの中央部分に太陽電池を設置すると、葺いたときに美麗になり好ましい。従って、請求項２記載の発明のように、２個の太陽電池を横方向に並んだ状態に設置した太陽電池付き屋根材の場合には、一緒に葺く従来の屋根材を横方向に２枚並んだ状態の大きさにし、１枚分の大きさの中央部分に太陽電池を設置すると、葺いたときに美麗になり好ましい。
【００１８】
本発明に使用する表面材は、鋼板等の金属板を屋根材の表面の形状に成形した金属製が一般的である。
この表面材に使用される金属板材としては、鋼板、ステンレス板、ガルタイトやガルバニウム等の亜鉛−アルミニウムメッキ鋼板、アルミニウムメッキ鋼板、亜鉛メッキ鋼板、塩化ビニル被覆鋼板、アルミニウム板、アルミニウム合金板、銅板等が好適である。
【００１９】
本発明に使用する太陽電池は、特に限定がない。即ち、太陽電池には、シリコン系半導体、化合物半導体等の太陽電池等があり、又、このシリコン系半導体や化合物半導体にも、単結晶系や多結晶系やアモルファス系等種々な太陽電池があるが、本発明に使用する太陽電池は、これ等のいずれでもよい。
この太陽電池の大きさは適宜でよいが、できるだけ大きい方が、葺いた屋根の面積当たりの発電量が多くなるので、金属製表面材の中央部の許すかぎり大きな面積に設置することのできる大きさが好ましい。
【００２０】
そして、本発明においては、表面材の表面に太陽電池を設置するのであるが、この表面材に太陽電池を設置する場合には、強風等で太陽電池を飛ばされないように固定することが望ましい。
この固定方法は、接着剤や粘着剤で接着させてもよいし、固定金具で固定してもよい。又、この両者を併用してもよい。特に、固定金具で固定する方法が耐久性に優れているので好ましい。
【００２１】
この太陽電池の設置方法は、表面材の上に取り付けてもよいし、表面材の表面に太陽電池と略同じ大きさの凹窪部を設け、この凹窪部の中に設置してもよい。この凹窪部を設ける場合には、太陽電池には端子ボックスやリード線等が取り付けられているので、凹窪部の形状を係端子ボックスやリード線を収納する形状にするとよい。
【００２２】
そして、この凹窪部に太陽電池を設置する場合には、太陽電池の表面を凹窪部の周囲の表面材の表面と略面一になるように設置すると、表面が平面となり、外観がよくなるので好ましい。この際、この太陽電池の表面と凹窪み部の周囲の表面材とを正確に面一にしなくともよい。例えば、５ｍｍ位の差があっても遠くから見て目立たず、面一に見えるので、許される範囲である。
【００２３】
本発明に使用するバックアップ材は、表面材の形状を整えると同時に、機械的強度を補強するものである。表面材が金属製の場合、表面材の厚みが薄いと、金属製表面材の上に人が載ったり強風のときに撓み易いという欠点があるが、この金属製表面材の裏面にバックアップ材を設けると、撓み難くなる。
【００２４】
このバックアップ材は、人が載ったり風圧によって窪んで表面材が撓むことのない強度が必要であるし、このバックアップ材が重いと太陽電池付き屋根材が重くなり、建物の強度を大きくする必要がありコストアップの原因となるので、軽い方が好ましい。
【００２５】
又、吸音性に優れていると、雨水が表面材の上に落下する音が聞こえ難くなり下方にある部屋が静かになるし、又、断熱性に優れていると、表面材が太陽に照射されて熱くなったり、冬の夜間に冷やされたときに、この熱を遮断するので、下方の部屋の居住性がよくなる。従って、バックアップ材としては、吸音性や断熱性に優れているものが好ましい。
このように、強度が大きく、軽く、しかも、吸音性や断熱性のよい材質としては、請求項４記載の発明の合成樹脂発泡体がある。
【００２６】
この合成樹脂発泡体としては、ポリウレタン樹脂発泡体、ポリスチレン樹脂発泡体、ポリエチレン樹脂発泡体、ポリプロピレン樹脂発泡体、アクリロニトリル樹脂発泡体、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド）樹脂発泡体、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂発泡体、無水マレイン酸共重合体樹脂発泡体、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂発泡体等の発泡体を挙げることができる。又、この樹脂発泡体の中に塩素系、臭素系、金属水和物系、燐系、シリコーン系等の難燃剤を添加したものでもよい。
【００２７】
又、軽く、且つ、遮音性や断熱性のよい形状としては、本発明のように、バックアップ材の下面に複数の脚を設け、この複数の脚の下端面が屋根下地材に当接するような形状にすると、この複数の脚の間に隙間が生じて、軽くなるし、遮音性や断熱性がよくなる。
【００２８】
本発明においては、このバックアップ材は表面材の裏面に設けられているが、この設ける手段としては適宜でよい。表面材でバックアップ材を包むように設けてもよいし、表面材の裏面にバックアップ材を接着剤や粘着剤で接着して設けてもよい。又、両面粘着テープで粘着させたり、ビス等の固定具で固定して設けてもよい。
【００２９】
又、バックアップ材と表面材との間に遮音シートを設けると、遮音性が向上し、金属製表面材の上に落下する雨音等の音が小さくなるので好ましい。かかる遮音シートとしては、ポリエチレン発泡体のシートを挙げることができる。
【００３０】
本発明におけるバックアップ材の形状は、請求項１記載の発明においては、屋根下地材に当接するとともに水上側から水下側に行くに従って次第に高くなされた脚が設けられ、前記脚のうち太陽電池を設置してない両側縁部分に設けられた両側脚の横方向における幅は、前記脚のうち太陽電池を設置している部分に設けられている支持脚の横方向における幅より大きい。また、請求項２記載の発明においては、隣り合う太陽電池の間に設けられた中央脚の横方向における幅は、太陽電池を設置している部分に設けられている支持脚の横方向における幅より大きい。また、請求項３記載の発明においては、太陽電池を設置してない両側縁部分に設けられた両側脚の横方向における幅と、隣り合う太陽電池の間に設けられた中央脚の横方向における幅とは、太陽電池を設置している部分に設けられている支持脚の横方向における幅より大きい。この理由は、人が太陽電池のない両側部分や中央部分に載っても表面材を撓み難くするためである。
【００３１】
即ち、太陽電池付き屋根材は、水下側縁部を下段の水上側縁部の上に載せ、水上側縁部を屋根下地材の上に載せて、太陽電池付き屋根材を葺くと、水上側から水下側に行くに従って高くなされている脚の下面が屋根下地材の上に密着する。従って、上方に太陽電池のない両側縁部分や中央部分に人が載ったときに、人の荷重を表面材からバックアップ材の脚を介して屋根下地材が支持し、金属製表面材が撓まなくなるのである。
【００３２】
更に、上方に太陽電池のない両側縁部分や中央部分以外の場所にも同じ形状の脚を設けてもよい。このように脚を設けると、表面材が更に撓み難くなるので、好ましい。
【００３３】
（作用）
請求項１記載の発明では、表面材の中央部分の表面に太陽電池が設置され、この表面材の裏面にバックアップ材が設けられた太陽電池付き屋根材であって、前記バックアップ材の裏面には、屋根下地材に当接するとともに水上側から水下側に行くに従って次第に高くなされた脚が設けられ、前記脚のうち太陽電池を設置してない両側縁部分に設けられた両側脚の横方向における幅は、前記脚のうち太陽電池を設置している部分に設けられている支持脚の横方向における幅より大きいので、水下側の表面材の上端部に水上側の表面材の下端部を収まりよく載せることができる。又、人が太陽電池のない両側縁部分に載っても表面材が撓み難く、太陽電池が破損しない。
【００３４】
即ち、太陽電池付き屋根材は、水下側を下段の水上側縁部の上に載せ、水上側を屋根下地材の上に載せた状態に太陽電池付き屋根材を葺いて使用するが、このように太陽電池付き屋根材を屋根下地材の上に葺くと、両側縁部分に設けられている脚が水上側から水下側に行くに従って高くなされているので、脚の下面が屋根下地材の上に密着した状態になって、太陽電池付き屋根材が取り付けられる。
【００３５】
そして、この太陽電池付き屋根材を葺いたり、修理するときや、屋根の上にアンテナを取り付ける等の工事を行うとき等では太陽電池付き屋根材の上に載るが、この際、太陽電池の上は滑り易いし、太陽電池が破損する心配があるので、通常、太陽電池のない両側縁部分に人が載る。
このように、この屋根下地材の上に取り付けられた太陽電池付き屋根材の、太陽電池のない両側縁部分に人が載ったときに、この人の荷重を表面材とバックアップ材の脚を介して屋根下地材が支持し、その結果、表面材が撓まなく、太陽電池や表面材自体が破損しない。
【００３６】
又、この両側縁部分の脚の間に空間が形成されているので、空間が設けられているだけ、バックアップ材が軽くなるし、断熱性や防音性が良くなり、下方の部屋の居住性がよくなる。
又、水上側縁部分の裏面に、この脚の間に形成されている空間に通じる通気用溝が設けられているので、水下側縁部分を下段の太陽電池付き屋根材や従来の屋根材の水上側縁部分に載せ、水上側縁部分を屋根下地材の上に載せた状態に太陽電池付き屋根材を葺くと、水上側縁部分の裏面は屋根下地材の上に密着するが、この水上側縁部分の裏面に設けられている通気用溝は密着しない。従って、バックアップ材の脚の間に形成されている空間は、水上側縁部分に設けられている通気用溝を通して上段の太陽電池付き屋根材の脚の間に形成されている空間に連通する。
【００３７】
このようになっているので、屋根下地材の上に複数段に太陽電池付き屋根材を葺くと、一番下の段の太陽電池付き屋根材から一番上の太陽電池付き屋根材まで、空間が連通し、この空間を空気が上昇する。従って、下方にある部屋から上方に移動した湿気も、この空気と一緒に上昇し、屋根下地材が湿らなく、その結果、屋根下地材が腐り難い。
【００３８】
請求項２記載の発明では、表面材の中央部分に、隙間を設けて複数の太陽電池が横方向に並んだ状態に設置され、この表面材の裏面にバックアップ材が設けられた太陽電池付き屋根材であって、前記バックアップ材の裏面には、屋根下地材に当接するとともに水上側から水下側に行くに従って次第に高くなされた脚が設けられ、前記脚のうち隣り合う太陽電池の間に設けられた中央脚の横方向における幅は、前記脚のうち太陽電池を設置している部分に設けられている支持脚の横方向における幅より大きいので、人が隣り合う太陽電池の間に載っても表面材が撓み難く、太陽電池や屋根材自体が破損しない。
【００３９】
請求項３記載の発明では、金属製表面材の中央部分の表面に、隙間を設けて複数の太陽電池が横方向に並んだ状態に設置され、この金属製表面材の裏面にバックアップ材が設けられた太陽電池付き屋根材であって、前記バックアップ材の裏面には、屋根下地材に当接するとともに水上側から水下側に行くに従って次第に高くなされた脚が設けられ、前記脚のうち太陽電池を設置してない両側縁部分に設けられた両側脚の横方向における幅と、前記脚のうち隣り合う太陽電池の間に設けられた中央脚の横方向における幅とは、前記脚のうち太陽電池を設置している部分に設けられている支持脚の横方向における幅より大きいので、人が太陽電池のない両側縁部分や中央部分に載っても表面材が撓み難く、太陽電池が破損しない。
【００４０】
即ち、太陽電池付き屋根材は、水下側を下段の水上側縁部の上に載せ、水上側を屋根下地材の上に載せた状態に太陽電池付き屋根材を葺いて使用するが、このように太陽電池付き屋根材を屋根下地材の上に葺くと、両側縁部分や中央部分に設けられている脚は、水上側から水下側に行くに従って高くなされているので、この脚の下面が屋根下地材の上に密着した状態になって、太陽電池付き屋根材が取り付けられる。
従って、この屋根下地材の上に取り付けられた太陽電池付き屋根材の、太陽電池のない両側縁部分や中央部分に人が載ったときに、この人の荷重を表面材とバックアップ材の脚を介して屋根下地材が支持し、その結果、表面材が撓まなく、太陽電池や屋根材自体が破損しない。
【００４１】
又、この両側部分の脚と中央部分の脚との間に空間が形成されているので、空間が設けられているだけ、バックアップ材が軽くなるし、断熱性や防音性が良くなり、下方の部屋の居住性がよくなる。
又、水上側縁部分の裏面に、この脚の間に形成されている空間に通じる通気用溝が設けられているので、水下側縁部分を下段の太陽電池付き屋根材や従来の屋根材の水上側縁部分に載せ、水上側縁部分を屋根下地材の上に載せた状態に太陽電池付き屋根材を葺くと、水上側縁部分の裏面は屋根下地材の上に密着するが、この水上側縁部分の裏面に設けられている通気用溝は密着しない。従って、バックアップ材の脚の間に形成されている空間は、水上側縁部分に設けられている通気用溝を通して上段の太陽電池付き屋根材の脚の間に形成されている空間に連通する。
【００４２】
このようになっているので、屋根下地材の上に複数段に太陽電池付き屋根材を葺くと、一番下の段の太陽電池付き屋根材から一番上の太陽電池屋根材まで、空間が連通し、この空間を空気が上昇する。そして、下方にある部屋から上方に移動した湿気も、この空気と一緒に上昇し、屋根下地材が湿らなく、その結果、屋根下地材が腐り難い。
【００４３】
請求項４記載の発明では、バックアップ材が合成樹脂発泡体の成形体であるので、太陽電池付き屋根材が軽く、従って、建物の強度を大きくする必要がなく、建物を安価にすることができる。又、このバックアップ材は、吸音性に優れていて、雨水が太陽電池付き屋根材の上に落下するときに発生する音が下方の部屋に聞こえ難くなるし、断熱性に優れていて、表面材が夏季の日中の太陽熱によって暑くなったり、冬季の夜等に冷やされても、この熱が遮断されてた下方に部屋に影響を及ぼし難く、その結果、下方の部屋の居住性がよくなる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例で説明する。
図１〜図９は本発明の一実施例を示すもので、図１（イ）は表面を上にしたときの太陽電池付き屋根材の斜視図、（ロ）は裏面を上にしたときの太陽電池付き屋根材の斜視図、（ハ）は（イ）のＡ部分を拡大して示す断面図、図２は金属製表面材を示すもので、（イ）は平面図、（ロ）は側面図、（ハ）は水上側から見た正面図、図３は両面粘着テープが取り付けられた金属製表面材の底面図、図４はバックアップ材を示すもので、（イ）は平面図、（ロ）は側面図、（ハ）は水上側から見た正面図、（ニ）は水下側から見た正面図、（ホ）は（イ）のＢ−Ｂ線における断面図、図５は太陽電池付き屋根材を太陽電池、金属製表面材、バックアップ材を分解して示す斜視図、図６は図５のＣ−Ｃ線における断面図、図７は太陽電池付き屋根材を葺いた建物を示す斜視図、図８は図７のＤ−Ｄ線における断面図、図９は太陽電池付き屋根材と屋根下地材との間の空気の流れを示す断面図である。
【００４５】
図１〜図９において、１は、傾斜屋根１１を備えた建物であり、この傾斜屋根１１の屋根下地材１２の上には、図７に示すように、従来の屋根材２と太陽電池付き屋根材３とが葺かれている。
従来の屋根材２は繊維強化セメント板を屋根材の形状に成形したもので、詳細な説明は省略する。
【００４６】
太陽電池付き屋根材３は、図１に示すように、金属製表面材４と太陽電池５とバックアップ材６とからなり、従来の屋根材２を横方向に２枚並べた大きさと略同じ大きさで、略同じ形状をしている。
【００４７】
金属製表面材４は厚みが０．８ｍｍのガルバリウム鋼板（５５％アルミニウム−４５％亜鉛メッキ鋼板）をプレスして、図２に示すように、中央部分に設けられた２個の凹窪部４１と、この２個の凹窪部４１の両側に形成さられた側縁部分４２と、凹窪部４１の間に形成さられた中央部分４３と、凹窪部４１の水上側に形成された水上側縁部分４４と、凹窪部４１の水下側に形成された水下側縁部分４５と、この周縁部４２から下方に垂下した垂下部４６と、水上側縁部分４４の水上側端部に突出した水上側縁防水リブ４７とからなる形状に成形し、表面全体に防錆塗料を下塗りし、この上にアクリルシリコーン系塗料を塗装したものである。
【００４８】
そして、幅が従来の屋根材２の略２枚になっており、中央部分には溝４８が設けられていて、葺いたときに、２枚の屋根材を葺いたように見えるようになっている。
尚、凹窪部４１の略中央部分には、端子ボックスを収納する端子ボックス収納凹部４１１と、この端子ボックス収納凹部４１１から水上側に溝状に窪んだリード線収納凹部４１２が設けられ、このリード線収納凹部４１２の水上側壁には、リード線を裏側に引き出す図示しない通孔が設けられている。
この金属製表面材４の両側の側縁部分４２は、葺いたときに、隣接する側縁部分４２を重ねることができる形状になされている。
【００４９】
又、２個の凹窪部４１の隅部とリード線収納凹部４１２近傍の水上側縁部分４４と、水下側縁部分４５と、葺いたときに隣接する太陽電池付き屋根材の側縁部分４２の下側になる側縁部分４２とに、それぞれ取付金具片７を取り付けるための通孔４９が設けられているし、水上側防水リブ４７には釘孔４７１が設けられている。
【００５０】
太陽電池５は、アモルファスシリコン太陽電池セルを複数個並べ、この周囲を防水材で包んだ矩形状の板状体であり、凹窪部４１の中に納められている。
この太陽電池５の裏面には、図６に示すように、端子ボックス５１とリード線５２が取り付けられている。
バックアップ材６は、発泡性アクリロニトリルスチレン共重合樹脂ビーズを型の中で４０倍に発泡させた合成樹脂発泡体の成形体であり、このバックアップ材６は、表面が金属製表面材４の裏面に沿う形状をし、裏面には脚７が設けられている。
【００５１】
更に詳細に説明すると、バックアップ材６の表面には、図４に示すように、金属製表面材の２個の凹窪部４１に対応する位置に設けられた凹窪部６１と、２個の側縁部分４２に対応する位置に設けられた側縁部分６２と、中央部分４３に対応する位置に設けられた中央部分６３と、水上側縁部分４４に対応する位置に設けられた水上側縁部分６４と、水下側縁部分４５に対応する位置に設けられた水下側縁部分６５と水上側縁防水リブ４７に対応した位置に設けられた水上側縁防水リブ６７と、溝４８に対応する位置に設けられた溝６８からなる。
【００５２】
又、端子ボックス収納凹部４１１と、リード線収納凹部４１２に対応する位置には、それぞれ端子ボックス収納凹部６１１とリード線収納凹部６１２が設けられている。そして、葺いたときに下段の太陽電池付き屋根材３のリード線５２をバックアップ材６の下側から取り出し易いように配線用切欠部６１３がバックアップ材６の水下側縁に設けられている。
【００５３】
又、水上側縁部分６４の下面には、脚７の間に通じる通気用溝７５が５個設けられている。
又、水下側縁部分６５には、排水溝６５１が設けられていて、金属製表面材４とバックアップ材６との間に結露した水をこの排水溝５６１から外部に流れ出るようになっている。
【００５４】
バックアップ材６の裏面に設けられている脚７は、図１（ロ）および図４に示すように、水上側から水下側に次第に高くなされた１２個の断面三角形の突起からなっていて、バックアップ材６の水下側縁部分６５を下段の太陽電池付き屋根材３の水上側縁部分４４の上に載せ、水上側縁部分６４を屋根下地材１２の上に載せた状態に葺いたときに、脚７の先端が屋根下地材１２に当接し沿うようになっている。
この脚７は両側の側縁部分４２、４２近傍に設けられている両側脚７１、７１、７１と中央部分６３に設けられている中央脚７２と、この両側脚７１と中央脚７２との間にそれぞれ４個宛設けられている支持脚７３、７３、７３の３種類ある。
【００５５】
８は固定具であり、この固定具８は、厚さ１．０ｍｍのステンレス鋼板を横４０ｍｍ、縦２５ｍｍの短冊形に切断した金属片であり、一端部に通孔８１が設けられている。そして、この固定具８は、図１（ハ）に示すように、金属製表面材４の通孔４９と通孔８１とに通されたリベット８３で、金属製表面材４に回転自在に取り付けられていて、金属製表面材４の凹窪部４１に太陽電池５を嵌め込み、この固定具８を回転させて、固定具で太陽電池５の上方を押さえることにより、太陽電池５を固定するものである。
【００５６】
尚、この固定具８と金属製表面材４との間と、固定具８と太陽電池５との間には厚さ３ｍｍの連続気泡のＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマーターポリマー）発泡体板８５を挟んで、金属製表面材４や太陽電池５が痛まないようにしている。
又、固定具８の表面には、金属製表面材４と同じ塗料が塗装されている。
【００５７】
次に、この太陽電池付き屋根材３の製造方法及び施工方法について説明する。先ず、０．８ｍｍのガルバリウム鋼板をプレスしたり、塗装して金属製表面材４を製造し、ステンレス鋼板を切断したり塗装して固定具８を製造し、この固定具８をリベット８３で金属製表面材４に回転自在に取り付ける。この際、金属製表面材４と固定具８との間にＥＰＤＭ発泡体板８５を挟む。
又、太陽電池５やバックアップ材６を製造する。
そして、図５および図６に示すように、金属板材４の窪み４９の中に太陽電池５を、又、端子ボックス収納凹部４２１に端子ボックス５１を、又、リード線５２をリード線凹部４２２に納め、リード線５２をリード線凹部４２２の水上側壁に設けられている図示しない通孔から引き出し、リード線取出凹部４６１から外方向に引き出しておく。
【００５８】
そして、固定具８を回転させて太陽電池５を上方から押さえて太陽電池５を固定する。この際、太陽電池５と固定具８との間にＥＰＤＭ発泡体板８５を挟む。
すると、太陽電池５は強い風等で吹き飛ばされないように固定される。
次に、金属製表面材４の裏面の図３に示す位置に、両面粘着テープ９を貼り付け、この金属製表面材４の裏面にバックアップ材６を押し付けて、金属製表面材４にバックアップ材６を取り付けると、太陽電池付き屋根材３が完成する。
【００５９】
このように、この金属製表面材４の裏面にバックアップ材６を取り付けると、金属製表面材４が補強され、太陽電池付き屋根材３の機械的強度が大きくなるし、外観が従来の屋根材２と略同じ形状になる。
又、従来の屋根材２を製造する。
【００６０】
このようにして製造した従来の屋根材２と太陽電池付き屋根材３を施工現場に運搬し、施工現場で、既に建てられている傾斜屋根１１の屋根下地材１２の上に従来の屋根材２と太陽電池付き屋根材３を葺く。
この従来の屋根材２と太陽電池付き屋根材３の施工方法を更に詳細に説明すると、先ず、傾斜屋根１１の上に、従来の屋根材２や太陽電池付き屋根材３を、左右の縁部４２、４２を重ねて並べ、従来の屋根材２設けられている図示しない釘孔や太陽電池付き屋根材３に設けられている釘孔４７１から屋根下地材１２に釘を打ち込んで、屋根材２や太陽電池付き屋根材３を固定する。
このようにして、従来の屋根材２や太陽電池付き屋根材３の下段を完成させる。
【００６１】
次に、この下段の従来の屋根材２や太陽電池付き屋根材３の水上側の縁部４２の上に、従来の屋根材２や太陽電池付き屋根材３の水下側の縁部４２を重ね、且つ、左右の縁部４２、４２を重ねるようにし、屋根材２と太陽電池付き屋根材３を傾斜屋根１１の屋根下地材１２の上に並べ、屋根材２に設けられている図示しない釘孔や太陽電池付き屋根材３に設けられている釘孔４７１から屋根下地材１２に釘を打ち込んで固定して、上段の従来の屋根材２や太陽電池付き屋根材３を葺く。
更に、この上の上段に従来の屋根材２や太陽電池付き屋根材３を葺く。
尚、リード線は太陽電池付き屋根材３と屋根下地材２との間を這わせて所定の位置に出す。
【００６２】
このようにして次々と上段を完成させて、傾斜屋根１１の屋根下地材１２の上に太陽電池付き屋根材３と屋根材２を複数段に葺くと、図７に示す傾斜屋根１１が完成する。
この際、図６に示すＰ部分には、太陽電池付き屋根材３を葺き、その他の部分には屋根材２を葺く。
【００６３】
このように、太陽電池付き屋根材３は従来の屋根材２と同様に葺くことができるし、太陽電池付き屋根材３の金属製表面材４の太陽電池５が取り付けられてない側縁部分４２や中央部分４３に載っても金属製表面材４が撓まなく、太陽電池５の破損の心配がなく、施工し易い。
【００６４】
即ち、バックアップ材６には、太陽電池５を設置してない両側縁部分６２、６２の裏面と２個の太陽電池５の間の中央部分６３の裏面に、水上側から水下側に行くに従って次第に高くなされた３個の両側脚７１と中央脚７２が設けられているので、人が金属製表面材４の太陽電池５のない両側縁部分４２や中央部分４３に載っても、人の荷重を金属製表面材４とバックアップ材６の両側脚７１や中央脚７２を介して屋根下地材１２が支持し、金属製表面材４が撓まなく、その結果、太陽電池５が破損しない。
【００６５】
このようにして太陽電池付き屋根材３と従来の屋根材２とを一緒に葺いた建物では、太陽電池付き屋根材３が金属製表面材４の中央部分の表面に、隙間を設けて２個の太陽電池５が横方向に並んだ状態に設置され、この金属製表面材４が従来の屋根材２の外形と略同じ形状であるので、全体が略同じように見えて美麗である。
【００６６】
又、脚７の間に空間が形成されるので、空間が設けられているだけ、太陽電池付き屋根材３が軽くなるし、断熱性や防音性が良くなるし、太陽電池付き屋根材３のバックアップ材６が合成樹脂発泡体の成形体であるので、太陽電池付き屋根材３が軽く、断熱性や吸音性がよくなる。
従って、建物の強度を大きくする必要がなく、建物が安価になる。又、雨水が太陽電池付き屋根材の上に落下するときに発生する音が下方の部屋に聞こえ難くなるし、金属製表面材４が夏季の日中の太陽熱によって暑くなったり、冬季の夜等に冷やされても、この熱が遮断されてた下方に部屋に影響を及ぼし難く、その結果、下方の部屋の居住性がよくなる。
【００６７】
又、バックアップ材６の水上側縁部分６４の裏面に、この脚７の間に形成されている空間に通じる通気用溝７５が設けられているので、太陽電池付き屋根材３を葺いたとき、水上側縁部分６４の裏面は屋根下地材１２の上に密着するが、この水上側縁部分６４の裏面に設けられている通気用溝７５は密着しない。従って、バックアップ材６の下面に形成されている空間は、水上側縁部分６４に設けられている通気用溝７５を通して上段の太陽電池付き屋根材３の空間に連通する。
【００６８】
このようになっているので、屋根下地材１２の上に複数段に太陽電池付き屋根材３を葺くと、図９の矢印Ｘで示すように、一番下の段の太陽電池付き屋根材３から一番上の太陽電池屋根材３まで、空間が連通し、この空間を空気が移動する。そして、下方にある部屋から上方に移動した湿気も、この空気と一緒に移動し、屋根下地材が湿らなく、その結果、屋根下地材１２が腐り難い。
【００６９】
以上詳細に説明したように、請求項１記載の発明は、表面材の中央部分の表面に太陽電池が設置され、この表面材の裏面にバックアップ材が設けられた太陽電池付き屋根材であって、前記バックアップ材の裏面には、屋根下地材に当接するとともに、水上側から水下側に行くに従って次第に高くなされた脚と、この脚のうち太陽電池を設置してない両側縁部分に設けられた両側脚の間であって水上側縁部分にこの両側脚の間に形成されている空間に通じる通気用溝とが設けられているので、水下側の表面材の上端部に水上側表面材の下端部を収まりよく設置できる。又、両側脚の横方向における幅は、太陽電池を設置している部分に設けられている支持脚の横方向における幅より大きいため、人が太陽電池のない両側縁部分に載っても表面材が撓み難く、太陽電池が破損しないし、空間が設けられているだけ、バックアップ材が軽くなるし、断熱性や防音性が良くなり、その結果、下方の部屋の居住性がよくなる。
【００７０】
又、バックアップ材の脚の間に形成されている空間は、水上側に設けられている通気用溝を通して上段の太陽電池付き屋根材の脚の間に形成されている空間に連通し、この空間の中を空気が上昇する。従って、この下方にある部屋から上方に移動した湿気も、この空気と一緒に上昇し、屋根下地材が湿らなく、その結果、屋根下地材が腐り難い。
【００７１】
請求項２記載の発明は、表面材の中央部分に、隙間を設けて複数の太陽電池が横方向に並んだ状態に設置され、この表面材の裏面にバックアップ材が設けられた太陽電池付き屋根材であって、前記バックアップ材の裏面には、屋根下地材に当接するとともに水上側から水下側に行くに従って次第に高くなされた脚が設けられ、前記脚のうち隣り合う太陽電池の間に設けられた中央脚の横方向における幅は、前記脚のうち太陽電池を設置している部分に設けられている支持脚の横方向における幅より大きいため、人が隣り合う太陽電池の間に載っても表面材が撓み難く、太陽電池や表面自体が破損しない。
【００７２】
請求項３記載の発明は、表面材の中央部分の表面に、隙間を設けて複数の太陽電池が横方向に並んだ状態に設置され、この表面材の裏面にバックアップ材が設けられた太陽電池付き屋根材であって、前記バックアップ材の裏面には、屋根下地材に当接するとともに水上側から水下側に行くに従って次第に高くなされた脚と、前記脚のうち太陽電池を設置してない両側縁部分に設けられた両側脚の間であって水上側縁部分にこの両側脚の間に形成されている空間に通じる通気用溝とが設けられ、前記両側脚の横方向における幅と、前記脚のうち隣り合う太陽電池の間に設けられた中央脚の横方向における幅とは、前記脚のうち太陽電池を設置している部分に設けられている支持脚の横方向における幅より大きいため、人が太陽電池のない両側縁部分や中央部分に載っても金属性表面材が撓み難く、太陽電池が破損しないし、空間が設けられているだけ、バックアップ材が軽くなるし、断熱性や防音性が良くなり、その結果、下方の部屋の居住性がよくなる。
【００７３】
又、バックアップ材の脚の間に形成されている空間は、水上側に設けられている通気用溝を通して上段の太陽電池付き屋根材の脚の間に形成されている空間に連通し、この空間の中を空気が上昇する。従って、下方にある部屋から上方に移動した湿気も、この空気と一緒に上昇し、屋根下地材が湿らなく、その結果、屋根下地材が腐り難い。
【００７４】
請求項４記載の発明では、バックアップ材が合成樹脂発泡体の成形体であるので、太陽電池付き屋根材が軽く、建物の強度を大きくする必要がなく、建物が安価になる。又、このバックアップ材は、吸音性に優れていて、雨水が太陽電池付き屋根材の上に落下するときに発生する音が下方の部屋に聞こえないし、断熱性に優れていて、金属製表面材が夏季の日中の太陽熱によって暑くなったり、冬季の夜等に冷やされても、この熱が遮断されてた下方に部屋に影響を及ぼし難く、その結果、下方の部屋の居住性がよくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、（イ）は表面を上にしたときの太陽電池付き屋根材の斜視図、（ロ）は裏面を上にしたときの太陽電池付き屋根材の斜視図、（ハ）は（イ）のＡ部分を拡大して示す断面図である。
【図２】金属製表面材を示すもので、（イ）は平面図、（ロ）は側面図、（ハ）は水上側から見た正面図である。
【図３】両面粘着テープが取り付けられた金属製表面材の底面図である。
【図４】バックアップ材を示すもので、（イ）は平面図、（ロ）は側面図、（ハ）は水上側から見た正面図、（ニ）は水下側から見た正面図、（ホ）は（イ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図５】太陽電池付き屋根材を太陽電池、金属製表面材、バックアップ材を分解して示す斜視図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図７】太陽電池付き屋根材を葺いた建物を示す斜視図である。
【図８】図７のＤ−Ｄ線における断面図である。
【図９】太陽電池付き屋根材と屋根下地材との間の空気の流れを示す断面図である。
【符号の説明】
１              建物
１２            屋根下地材
２              従来の屋根材
３              太陽電池付き屋根材
４              金属製表面材
５              太陽電池
６              バックアップ材
６２            両側縁部分
６３            中央部分
７              脚
７５            通気用溝
【図１】
0003654856.tif 000002
【図２】
0003654856.tif 000003
【図３】
0003654856.tif 000004
【図４】
0003654856.tif 000005
【図５】
0003654856.tif 000006
【図６】
0003654856.tif 000007
【図７】
0003654856.tif 000008
【図８】
0003654856.tif 000009
【図９】
0003654856.tif 000010