(57)【要約】      （修正有）【課題】折り畳み可能又は分解可能なテント、ドーム等のような軽量屋根に使用する織布、高分子材を用いたシート状の屋根又は壁等の軽量な構造物に対して取付けても、弛み又は歪みによって変形が生じることなく、その強度の面においても安全性の高い太陽電池モジュール取付け屋根構造を提供する。【解決手段】ドーム型軽量屋根の高分子シート５上に接着する太陽電池モジュールとして、プラスチック等の高分子フィルム材にシリコン結晶又はアモルファスシリコンが製膜された軽量なフレキシブルタイプ太陽電池モジュール６を用いる。各フレキシブルタイプ太陽電池モジュール６は直列に接合、配線され、ドーム型軽量屋根の駆動モーターの電源として配線される。フレキシブルタイプ太陽電池モジュール６は、ドーム型軽量屋根自体へ漏電しないようにポリエチレンシート等の高分子材料で被覆する。高分子シート５としても絶縁性のある高分子材料を用いる。【選択図】図２
2006241761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールが屋根に取付けられた太陽電池モジュール取付け屋根構造であって、
前記屋根は所定の間隔で設置された支柱上に張られたシート材により構成された軽量屋根であり、前記太陽電池モジュールは前記シート材上に固着されたフレキシブルタイプ太陽電池モジュールであることを特徴とする太陽電池モジュール取付け屋根構造。
【請求項２】
請求項１記載の太陽電池モジュール取付け屋根構造において、前記フレキシブルタイプ太陽電池モジュールを前記屋根の開閉用電源として及び／又は開閉用電源の充電用として用いることを特徴とする太陽電池モジュール取付け屋根構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載の太陽電池モジュール取付け屋根構造において、前記屋根の開閉は該屋根の折り畳み又はスライドにより行なわれることを特徴とする太陽電池モジュール取付け屋根構造。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽電池モジュール取付け屋根構造において、前記シート材は高分子材を用いた高分子シートであることを特徴とする太陽電池モジュール取付け屋根構造。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽電池モジュール取付け屋根構造において、前記フレキシブルタイプ太陽電池モジュールは高分子フィルム材にシリコン結晶又はアモルファスシリコンが製膜され、該フレキシブルタイプ太陽電池モジュールの両側は絶縁シートで被覆された構造を備えたことを特徴とする太陽電池モジュール取付け屋根構造。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池モジュール取付け屋根構造において、前記屋根はドーム型又はテント型の形状を有することを特徴とする太陽電池モジュール取付け屋根構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールが屋根に取付けられた太陽電池モジュール取付け屋根構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物の屋根に設置された採光用天窓の開閉、または開閉式屋根の開閉等の開閉機構の電源として太陽電池が利用されている。例えば、特許文献１には建物の開口部に設置して使用する開閉式の採光用天窓装置について記載されており、太陽電池が開口枠の外方に設置された例が示されている。特許文献２には、構造物において電気エネルギーを得ることができる太陽電池パネル一体型開閉式屋根について記載されている。この太陽電池パネル一体型開閉式屋根は多数の羽根板を備えており、各羽根板は羽根板本体と当該羽根板本体の太陽側に臨む面に取着されたアモルファス太陽電池パネル等とから構成されている。特許文献３には、建築物の屋根面に設けられた採光あるいは換気用の天窓開口を開閉する窓体が太陽電池パネルとしても機能している太陽電池パネルを兼用した開閉式天窓装置について記載されている。この窓体の表面に太陽電池セルが取付けられている。いずれも、建屋の屋根または壁等に取り付けた太陽電池パネルから電気エネルギーを取り出して、建屋内の照明、換気または空調等の一次電源として、インバータを介することにより直流で発生した電気エネルギーを交流に変換して利用されている。
【０００３】
図３は、上述した従来技術における採光用天窓等の開閉の概略を説明するための図である。図３において、符号１０は建物、１１は建物１０の屋根、１は屋根１１に設置された太陽電池パネル、２は屋根１１に設置された採光用等の開閉式天窓である。図３に示される開閉式天窓２のような構造物には、当該構造物を開閉するための駆動装置または開閉機構（不図示）が取り付けられており、その駆動用電源として利用される太陽電池パネル１自体も屋根１１等の構造物に直に取り付けられている。このように、従来技術において太陽電池パネル１が取付けられる構造物は、太陽電池パネル１を直に取付けてもその形伏が変化しないような丈夫な屋根１１等の構造物に限定されている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２５８３６０号公報
【特許文献２】特開平７−１３９１１２号公報
【特許文献３】特開平９−５３３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した丈夫な屋根１１等の構造物に対しては、太陽電池自体がパネル形であるため、屋根１１等の構造物のサイズに太陽電池パネル１を合わせることだけで太陽電池パネル１の取付および利用が可能である。しかし、例えば折り畳み可能または分解可能なテント、ドーム等のような軽量屋根に使用する織布、あるいは高分子材を用いたシート状の屋根または壁等の軽量な構造物に対しては、太陽電池パネル１の取付による弛みまたは歪みによって当該軽量な構造物に変形が生じてしまうだけでなく、その強度の面においても安全性に問題があった。すなわち、テント、ドームまたはシート状等の軽量型屋根に対して従来の太陽電池パネル１を直接設置することは重量の制限により無理があるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであり、折り畳み可能または分解可能なテント、ドーム等のような軽量屋根に使用する織布、あるいは高分子材を用いたシート状の屋根または壁等の軽量な構造物に対して取付けても、弛みまたは歪みによって変形が生じることなく、その強度の面においても安全性の高い太陽電池モジュール取付け屋根構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の太陽電池モジュール取付け屋根構造は、太陽電池モジュールが屋根に取付けられた太陽電池モジュール取付け屋根構造であって、前記屋根は所定の間隔で設置された支柱上に張られたシート材により構成された軽量屋根であり、前記太陽電池モジュールは前記シート材上に固着されたフレキシブルタイプ太陽電池モジュールであることを特徴とする。
【０００８】
ここで、この発明の太陽電池モジュール取付け屋根構造において、前記フレキシブルタイプ太陽電池モジュールを前記屋根の開閉用電源として及び／又は開閉用電源の充電用として用いることができる。
【０００９】
ここで、この発明の太陽電池モジュール取付け屋根構造において、前記屋根の開閉は該屋根の折り畳み又はスライドにより行なわれることができる。
【００１０】
ここで、この発明の太陽電池モジュール取付け屋根構造において、前記シート材は高分子材を用いた高分子シートであるものとすることができる。
【００１１】
ここで、この発明の太陽電池モジュール取付け屋根構造において、前記フレキシブルタイプ太陽電池モジュールは高分子フィルム材にシリコン結晶又はアモルファスシリコンが製膜され、該フレキシブルタイプ太陽電池モジュールの両側は絶縁シートで被覆された構造を備えたものとすることができる。
【００１２】
ここで、この発明の太陽電池モジュール取付け屋根構造において、前記屋根はドーム型又はテント型の形状を有するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の太陽電池モジュール取付け屋根構造によれば、ドーム型軽量屋根の高分子シート上に接着する太陽電池モジュールとして、プラスチック等の高分子フィルム材にシリコン結晶またはアモルファスシリコンが製膜され、電極が取り出されたフレキシブルタイプ太陽電池モジュールを用いる。ドーム型軽量屋根の支柱間の高分子シートには弛み等の変形が起き得るが、フレキシブルタイプ太陽電池モジュールは、当該変形に対して共に変形することが可能である。このため、フレキシブルタイプ太陽電池モジュールをシート状のドーム型軽量屋根に利用することが可能となる。各フレキシブルタイプ太陽電池モジュールは直列に接合、配線され、ドーム型軽量屋根の駆動モーターの電源として配線されている。フレキシブルタイプ太陽電池モジュールはポリエチレンシート等の高分子材料で被覆されているため、フレキシブルタイプ太陽電池モジュールの両端から発生した電気は、ドーム型軽量屋根自体へ漏電することはない。仮にフレキシブルタイプ太陽電池モジュールの絶縁性が落ちたとしても高分子シート自体には電気が流れないように、高分子シート（屋根材）として絶縁性のある高分子材料を用いればよい。以上により、折り畳み可能または分解可能なテント、ドーム等のような軽量屋根に使用する織布、あるいは高分子材を用いたシート状の屋根または壁等の軽量な構造物に対して取付けても、弛みまたは歪みによって変形が生じることなく、その強度の面においても安全性の高い太陽電池モジュール取付け屋根構造を提供することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、各実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１における太陽電池モジュール取付け屋根構造の一例である、シート状のドーム型軽量屋根構造の断面図を示す。図１において、符号１５は建物、１６は建物１５に設けられたシート状のドーム型軽量屋根、５はドーム型軽量屋根１６に使用する高分子材を用いた高分子シート、４はドーム型軽量屋根１６を支持する支柱、３は複数の支柱４が設置された移動レール（またはスライドレール）である。図１に示されるように、ドーム型軽量屋根１６の下部に設けられた移動レール３上に所定の間隔で複数の支柱４が設置されており、これら複数の支柱４上に高分子シート５を張ることにより、ドーム型軽量屋根１６が取り付けられた屋根構造となっている。
【００１６】
図２は、ドーム型軽量屋根１６を拡大した斜視図を示す。図２で図１と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため説明は省略する。図２において、符号６はプラスチック等の高分子フィルム材にシリコン結晶またはアモルファスシリコンが製膜され、電極が取り出されたフレキシブルタイプ太陽電池モジュールであり、その両側は絶縁を保つためにポリエチレンシート等の高分子材料（絶縁シート。不図示）で被覆された構造となっている。図２に示されるように、軽量なフレキシブルタイプ太陽電池モジュール６は高分子シート５上に接着（固着）して取り付けられている。続いて符号７は、ドーム型軽量屋根１６全体を移動レール３上で移動させるために支柱４の下部に設置された移動車輪である。図２では、支柱４は高分子シート５の裏側となるため破線により示してある。
【００１７】
上述のように、フレキシブルタイプ太陽電池モジュール６はポリエチレンシート等の高分子材料で被覆されているため、フレキシブルタイプ太陽電池モジュール６の両端から発生した電気は、ドーム型軽量屋根１６自体へ漏電することはない。各フレキシブルタイプ太陽電池モジュール６は直列に接合、配線され、ドーム型軽量屋根１６の駆動装置の電源として配線されている。
【００１８】
高分子シート５（屋根材）としては、フレキシブルタイプ太陽電池モジュール６の接着が可能であり、仮にフレキシブルタイプ太陽電池モジュール６の絶縁性が落ちても高分子シート５自体には電気が流れない絶縁性のある高分子材料を用いる。例えば、高分子シート５として、フッ素樹脂、ポロエチレン等の高分子シートが好適である。
【００１９】
ドーム型軽量屋根１６の支柱４は、ドーム型軽量屋根１６全体の強度を高め且つ高分子シート５の歪みまたは変形を小さくするために鋼材パイプ等の支柱とし、所定の間隔で高分子シート５に取り付ける。ドーム型軽量屋根１６は、その下部に設けられた移動レール３上を駆動モーター（不図示）により移動する。その際、高分子シート５は折り畳むことにより、シート状のドーム型軽量屋根１６の開閉を可能とする軽量屋根構造を達成することができる。あるいは、移動レール３上を駆動モーターにより移動する際に、ドーム型軽量屋根１６全体をスライドさせることにより、シート状のドーム型軽量屋根１６の開閉を可能とする軽量屋根構造を達成することもできる。支柱４を設置する所定の間隔としては、フレキシブルタイプ太陽電池モジュール６を高分子シート５に固着した際に、適切に弛む程度の間隔とすればよい。
【００２０】
上記駆動モーターは、フレキシブルタイプ太陽電池モジュール６で発生した電気を直接利用することができる。但し、夜間にドーム型軽量屋根１６の開閉を行う場合は太陽電池エネルギーを得ることができないため、昼間に予めバッテリー（二次電池）に充電しておき、この二次電池を用いて駆動モーターを動作できるようにすればよい。すなわちフレキシブルタイプ太陽電池モジュール６は、ドーム型軽量屋根１６の開閉用電源として直接用いることができ、または開閉用電源（二次電池）の充電用として間接的に用いることもできる。勿論、ドーム型軽量屋根１６の開閉用電源として直接用いると共に開閉用電源の充電用として間接的に用いてもよい。
【００２１】
ドーム型軽量屋根１６の支柱４間の高分子シート５には弛み等の変形が起き得る。しかし、本発明のシート状のドーム型軽量屋根構造に用いるフィルム形状のフレキシブルタイプ太陽電池モジュール６は、上記変形に対して共に変形することが可能である。このため、フレキシブルタイプ太陽電池モジュール６をシート状のドーム型軽量屋根１６に利用することが可能となる。折り畳み可能または分解可能なテント等のシート状の軽量屋根についても同様に、その表面部にフレキシブルタイプ太陽電池モジュール６を接着すればよい。
【００２２】
以上より、本発明の実施例１によれば、ドーム型軽量屋根１６の高分子シート５上に接着する太陽電池モジュールとして、プラスチック等の高分子フィルム材にシリコン結晶またはアモルファスシリコンが製膜され、電極が取り出されたフレキシブルタイプ太陽電池モジュール６を用いる。ドーム型軽量屋根１６の支柱４間の高分子シート５には弛み等の変形が起き得るが、フレキシブルタイプ太陽電池モジュール６は、当該変形に対して共に変形することが可能である。このため、フレキシブルタイプ太陽電池モジュール６をシート状のドーム型軽量屋根１６に利用することが可能となる。各フレキシブルタイプ太陽電池モジュール６は直列に接合、配線され、ドーム型軽量屋根１６の駆動モーターの電源として配線されている。フレキシブルタイプ太陽電池モジュール６はポリエチレンシート等の高分子材料で被覆されているため、フレキシブルタイプ太陽電池モジュール６の両端から発生した電気は、ドーム型軽量屋根１６自体へ漏電することはない。仮にフレキシブルタイプ太陽電池モジュール６の絶縁性が落ちたとしても高分子シート５自体には電気が流れないように、高分子シート５（屋根材）として絶縁性のある高分子材料を用いればよい。以上により、折り畳み可能または分解可能なテント、ドーム等のような軽量屋根に使用する織布、あるいは高分子材を用いたシート状の屋根または壁等の軽量な構造物に対して取付けても、弛みまたは歪みによって変形が生じることなく、その強度の面においても安全性の高い太陽電池モジュール取付け屋根構造を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の活用例として、軽量な屋根構造、例えば、折り畳み可能または分解可能なテント、ドーム等のような軽量屋根に使用する織布、あるいは高分子材を用いたシート状の屋根または壁等の軽量な屋根構造を適用対象として挙げることができる。すなわち、従来より応用範囲の広い屋根構造に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例１における太陽電池モジュール取付け屋根構造の一例である、シート状のドーム型軽量屋根構造の断面図である。
【図２】ドーム型軽量屋根１６を拡大した斜視図である。
【図３】従来技術における採光用天窓等の開閉の概略を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  太陽電池パネル、  ２  開閉式天窓、  ３  移動レール、  ４  支柱、  ５  高分子シート、  ６  フレキシブルタイプ太陽電池モジュール、  ７  移動車輪、  １０、１５  建物、  １１  屋根、  １６  ドーム型軽量屋根。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006241761.tif 000005