(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根材付き太陽光発電パネルに組み合わせられる集熱パネルまたは集熱・集光パネルであ
って、
前記屋根材付き太陽光発電パネルは、
山部および谷部が形成された屋根材と太陽光発電パネルとが一体化されており、
該太陽光発電パネルは、
モジュール本体とその四方に取り付けられた枠体とから成っており、
該枠体の水上側には水上嵌合部が形成されており、
前記屋根材は、
前記水上嵌合部よりも突出する長さを有し、
水上側に突出する部分には止着部が形成されており、
前記集熱パネルは、
透光板と、断熱材と、四方に取り付けられた枠体とを有しており、
該枠体の水下側には水下嵌合部が形成されており、
透光板と断熱材との間に集熱空間が形成されており、
該集熱空間と前記屋根材の谷部とは、
通気口によって連通しており、
前記集熱・集光パネルは、
透光板と、断熱材と、該断熱材の上に設置されたソーラーセルと、
四方に取り付けられた枠体とを有しており、
該枠体の水下側には水下嵌合部が形成されており、
透光板とソーラーセルとの間に集熱空間が形成されており、
該集熱空間と前記屋根材の谷部とは、
通気口によって連通しており、
軒棟方向に屋根材付き太陽光発電パネルと集熱パネルまたは集熱・集光パネルが組み合わ
せられたときに、
上段の集熱パネルまたは集熱・集光パネルは、
下段の屋根材付き太陽光発電パネルの止着部の上にかぶせられ、
屋根材付き太陽光発電パネルの水上嵌合部と屋根材とで形成される空間に、
前記集熱パネルまたは前記集熱・集光パネルの水下嵌合部が嵌合されており、
屋根材付き太陽光発電パネルの屋根材谷部を流通する暖気が通気口から集熱空間に流通す
ることを特徴とする集熱パネルまたは集熱・集光パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根材付き太陽光発電パネルに組み合わせて取り付けることができる、太陽熱利用を行う集熱パネルおよび太陽熱利用と太陽光発電を同時に行うことができる集熱・集光パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術について、図８および図９により説明する。図８および図９は、特許第２６９９３０１号に記載されていた技術である。
その明細書には、太陽電池からなる太陽電池部と空気の流路を有する集熱部との組み合わせ屋根構造にあって、太陽電池部は、太陽電池と支持部材と樋状の排水板とからなり、太陽電池と排水板との間に空間が形成され、集熱部は、透光板と支持部材と樋状の排水板とからなり、透光板と排水板との間に空気の流路が形成され、集熱部が太陽電池部より棟側に位置する様に敷設し、太陽電池部の空間と集熱部の空気の流路とが連通する流通空間を形成させ、流通空間の軒先側に吸気口を、棟側にダクトを設けてなることを特徴とする組み合わせ屋根構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２６９９３０１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記の屋根構造の場合には、図８の通り、左右を取付部材によって固定している。そして、図９の通り、軒棟方向は、棟側接続部材を軒側接続部材に組み合わせて固定している。それぞれの接続部材は、単なる連結と、上面を略同一にする機能とを果たすのみであった。
このため、それぞれの接続部材同士の接続は意匠性を高める効果はあるものの、負圧に耐えうるような強度がないために左右を取付部材によって固定することが必要になり、施工に手間がかかった。
出願人は、特願２０１１−５０７４８６「屋根材付き太陽光発電パネル及び屋根材付き軒先材」にて、山部と谷部とを有する屋根材に太陽光発電パネルを一体化した技術を出願している。この出願は、施工を簡素化するとともに、軒棟方向に連通する空間を設けることによって、軒側から棟側への通気能力向上を実現させるものであった。しかし、この通気能力の高い「屋根材付き太陽光発電パネル及び屋根材付き軒先材」に、図８および図９の技術を応用して施工することができないという課題があった。
【０００５】
本願は、屋根材付き太陽光発電パネルに組み合わせることができ、施工しやすい集熱パネルおよび集熱・集光パネルを提供することを目的とする。
また、それに加えて、前記屋根材付き太陽光発電パネルにおいて、前記空間から通気口を通じて集熱空間に暖気を流通させることによって、集熱効率を向上させる集熱パネルを提供することを目的とする。
さらに、集熱パネルの機能に加えて、集光機能も備えたパネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願で用いる集熱パネルは、透光板と、断熱材と、四方に取り付けられた枠体とから成っており、透光板と断熱材との間に集熱空間が形成されている。枠体の水下側には水下嵌合部が形成されている。また、集熱空間と下段の屋根材付き太陽光発電パネルの屋根材の谷部とを連通する通気口が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本願で用いる集熱・集光パネルは、透光板と、断熱材と、断熱材の上に設置されたソーラーセルと、四方に取り付けられた枠体とから成っており、透光板とソーラーセルとの間に集熱空間が形成されている。枠体の水下側には水下嵌合部が形成されている。また、集熱空間と下段の屋根材付き太陽光発電パネルの屋根材の谷部とを連通する通気口が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本願の集熱パネルおよび集熱・集光パネルは、屋根材付き太陽光発電パネルに組み合わせられるものである。
本願の集熱パネルまたは集熱・集光パネルと組み合わせられる屋根材付き太陽光発電パネルは、太陽光発電パネルと屋根材とが一体化されたものである。太陽光発電パネルは、モジュール本体とその四方に取り付けられた枠体とから成っている。枠体の水上側には水上嵌合部が形成されており、その水上嵌合部と屋根材とで形成される空間に上段の集熱パネルまたは集熱・集光パネルの水下嵌合部が嵌合する形状である。屋根材は、山部と谷部とを有しており、軒棟方向に連通する空間が形成されている。軒棟方向に屋根材付き太陽光発電パネルと集熱パネルまたは集熱・集光パネルとが組み合わせられたときに、屋根材付き太陽光発電パネルの水上嵌合部に、集熱パネルまたは集熱・集光パネルの水下嵌合部が嵌合され、屋根材谷部を流通する空気が通気口から集熱空間に流通することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
下段の屋根材付き太陽光発電パネルの水上嵌合部と上段の集熱パネルまたは集熱・集光パネルの水下嵌合部を嵌合させる仕組みとすることによって接続する強度が高まり、取付部材等を減らすことができ、容易に施工することができる。
また、下段に設置される屋根材付き太陽光発電パネルの谷部と連通する通気口が集熱パネルまたは集熱・集光パネルに形成されている。それにより、暖められた空気が、集熱パネルまたは集熱・集光パネルの通気口から集熱空間に流通することによって、従来よりも集熱効率を向上させることができる。
さらに、集熱パネルの機能に加えて、集光機能も備えた集熱・集光パネルとすることができる。そのような集熱・集光パネルを太陽光発電パネルに組み合わせることによって、集熱パネルを太陽光発電パネルに組み合わせて設置するのに比べて発電量を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に用いられる集熱パネル１の実施例の説明図である。
【図２】本発明に用いられる集熱・集光パネル２の実施例の説明図である。
【図３】本発明に用いられる屋根材付き太陽光発電パネルの屋根材の実施例の説明図である。
【図４Ａ】本発明に用いられる屋根材付き太陽光発電パネルの太陽光発電パネルの実施例の説明図である。
【図４Ｂ】本発明に用いられる屋根材付き太陽光発電パネルの太陽光発電パネルの実施例の説明図である。
【図５】本発明に用いられる屋根材付き太陽光発電パネルの実施例の平面図である。
【図６】本発明の実施例の集熱パネルの取り付け状態を示す説明図であり、軒棟方向の断面図である。
【図７】本発明の実施例の集熱・集光パネルの取り付け状態を示す説明図であり、軒棟方向の断面図である。
【図８】従来技術の説明図である。
【図９】従来技術の説明図である。
【実施例】
【００１１】
本願の集熱パネル１および集熱・集光パネル２の実施例について、図１から図２により説明する。図１は、集熱パネル１の実施例の軒棟方向の断面図である。図２は、集熱・集光パネル２の実施例の軒棟方向の断面図である。
また、本願の集熱パネル１または集熱・集光パネル２が組み合わせられる屋根材付き太陽光発電モジュールＡの実施例について、図３から図５により説明する。図３は、屋根材３の実施例の説明図である。図４Ａおよび図４Ｂは、太陽光発電パネル４の実施例の説明図である。図５は、屋根材付き太陽光発電パネルＡの説明図である。
【００１２】
まず、本願の集熱パネルの実施例について、図１で説明する。
図１に示した通り、集熱パネル１は、透光板１２と、断熱材１３と、四方に取り付けられた枠体とから成っており、透光板１２と断熱材１３との間に集熱空間１４が形成されている。枠体の水下側には水下嵌合部１１が形成されている。また、集熱空間１４と下段の屋根材付き太陽光発電パネルの屋根材の谷部とを連通する通気口１５が形成されている。
透光板１２とは、強化ガラス板などを指す。
水下嵌合部１１は、水下側枠体を変形させて形成したものでもよいし、水下側枠体に別体として取り付けたものでもよい。
また、集熱パネル１の水上側の形状は問わない。後述する屋根材付き太陽光発電パネルＡに形成されているような水上嵌合部を集熱パネル１の水上側に設けて、水下嵌合部を有する化粧パネルを組み合わせてもよい。さらに、水上側枠体に下地材への取り付け部を形成してもよい。
【００１３】
次に、本願の集熱・集光パネルの実施例について、図２で説明する。
図２に示した通り、集熱・集光パネル２は、透光板２２と、断熱材２３と、断熱材の上に設置されたソーラーセル２６と、四方に取り付けられた枠体とから成っており、透光板２２とソーラーセル２６との間に集熱空間２４が形成されている。枠体の水下側には水下嵌合部２１が形成されている。また、集熱空間２４と下段の屋根材付き太陽光発電パネルの屋根材の谷部とを連通する通気口２５が形成されている。
透光板２２とは、強化ガラス板などを指す。
水下嵌合部２１は、水下側枠体を変形させて形成したものでもよいし、水下側枠体に別体として取り付けたものでもよい。
また、集熱・集光パネル２の水上側の形状は問わない。後述する屋根材付き太陽光発電パネルＡに形成されているような水上嵌合部を集熱・集光パネル２の水上側に設けて、水下嵌合部を有する化粧パネルを組み合わせてもよい。さらに、水上側枠体に下地材への取り付け部を形成してもよい。
【００１４】
次に、本願の集熱パネル１または集熱・集光パネル２が組み合わせられる屋根材付き太陽光発電パネルＡの実施例について説明する。図３の屋根材３と、図４Ａおよび図４Ｂの太陽光発電パネル４とを組み合わせ、図５のように一体化した屋根材付き太陽光発電パネルＡの例で説明する。これらは、出願人が、特願２０１１−５０７４８６「屋根材付き太陽光発電パネル及び屋根材付き軒先材」にて、山部と谷部とを有する屋根材に太陽光発電パネルを一体化した技術を出願したものである。
図３に示した通り、屋根材３は、山部３１と谷部３２とを交互に形成したものであり、軒棟方向に連通する空間を有している。山部３１と谷部３２とを交互に形成した波状のものでもよいし、谷部３２を広くした形状または、谷部３２を狭くした形状でもよい。
図４Ａおよび図４Ｂに示した通り、太陽光発電パネル４は、モジュール本体４３と、その四方に取り付けられた枠体とから成っており、枠体の水上側には水上嵌合部４２が形成されている。水上嵌合部４２は、水上側枠体を変形させて形成したものでもよいし、水上側枠体に別体として取り付けたものでもよい。なお、本実施例のように水下側に水下嵌合部４１が形成されたものでもよい。水下嵌合部４１は、水下側枠体を変形させて形成したものでもよいし、水下側枠体に別体として取り付けたものでもよい。屋根材付き太陽光発電パネルＡの水上嵌合部４２は、それと屋根材３とで形成される空間に、上段の屋根材付き太陽光発電パネルＡまたは集熱パネル１または集熱・集光パネル２の水下嵌合部１１・２１・４１が嵌合する形状に形成されている。
図５に示した通り、屋根材３の山部３１の裏面側から太陽光発電パネル４の枠体に止着具Ｃを打ち込んで、枠体と屋根材３とが一体化されている。
【００１５】
次に、図６および図７により、集熱パネル１および集熱・集光パネル２の取り付け状態について説明する。図６は、本発明の実施例の集熱パネル１の取り付け状態を示す説明図である。図７は、本発明の実施例の集熱・集光パネル２の取り付け状態を示す説明図である。
【００１６】
図６および図７に示す通り、取り付け状態については、集熱パネル１でも集熱・集光パネル２でも同様である。本願の集熱パネル１または集熱・集光パネル２と組み合わせられる屋根材付き太陽光発電パネルＡは、軒棟方向は水下側から水上側に向かって取り付けていく。まず、最も水下側の屋根材付き太陽光発電パネルＡを、止着部３３に止着具を打ち込んで下地材に固定する。
そして、固定した屋根材付き太陽光発電パネルＡの水上嵌合部４２に、上段の太陽光発電パネル４の水下嵌合部４１を嵌合させて止着部３３に止着具を打ち込んで下地材に固定する、というように施工を繰り返していき、最も水上側に集熱パネル１または集熱・集光パネル２を取り付ける。その場合、下段の屋根材付き太陽光発電パネルＡの水上嵌合部４１に上段の集熱パネル１または集熱・集光パネル２の水下嵌合部１１・２１を嵌合させる。
このように、軒棟方向に屋根材付き太陽光発電パネルＡと集熱パネル１または集熱・集光パネル２が組み合わせられたときに、下段の屋根材付き太陽光発電パネルＡの谷部３２を流通する暖められた空気が、屋根材３の軒棟方向に連通する空間から通気口１５・２５を通じて集熱空間１４・２４に流通する。そうすることによって、集熱効率が向上する。
【００１７】
本実施例の場合には、屋根材付き太陽光発電パネルＡと集熱パネル１または集熱・集光パネル２とが軒棟方向に組み合わせられたときに、下段の屋根材付き太陽光発電パネルＡの止着部３３の上に、上段の集熱パネル１または集熱・集光パネル２がかぶるように設計されており、止着部３３は露出しない。従って、防水性の高い構造であり、軒棟方向に組み合わせられた屋根材付き太陽光発電パネルＡと集熱パネル１または集熱・集光パネル２の間の目地キャップや、目地キャップを止める金具は不要である。
【００１８】
これまで、集熱パネル１および集熱・集光パネル２は、下地材の上に直接載せて施工した例で説明した。しかし、既存の屋根の上に施工してもよい。
【００１９】
そのほか、集熱パネル１または集熱・集光パネル２の下に屋根材３を一体化した屋根材付き集熱パネルまたは屋根材付き集熱・集光パネルとしてもよい。その場合は、屋根材３の山部３１から集熱パネル１または集熱・集光パネル２の枠体に裏面側から止着具を打ち込んで枠体と屋根材３を一体化しておく。
【符号の説明】
【００２０】
１      集熱パネル
１１    水下嵌合部
１２    透光板
１３    断熱材
１４    集熱空間
１５    通気口
２      集熱・集光パネル
２１    水下嵌合部
２２    透光板
２３    断熱材
２４    集熱空間
２５    通気口
２６    ソーラーセル
３      屋根材
３１    山部
３２    谷部
３３    止着部
４      太陽光発電パネル
４１    水下嵌合部
４２    水上嵌合部
４３    モジュール本体
Ａ      屋根材付き太陽光発電パネル
Ｃ      止着具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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