(57)【要約】  本発明は、太陽放射から電気エネルギーを得る光発電ルーフタイル(20)に関する。本発明に係る光発電ルーフタイルの形状は、従来の屋根瓦の形状と実質的に一致し、第１の送電ライン(34)および第２の送電ライン(36)を有する上部光発電モジュールを備え、当該光発電モジュール(26)は光発電ルーフタイル(20)を屋根に固定するために使用される地タイル(22)上に配設され、さらに、  −  第１の送電ライン(34)はその自由端に第１の連結要素(38)を有し、  −  第２の送電ライン(36)はその自由端に第２の連結要素(40)を有し、  −  ２つのライン(34、36)の少なくとも一方は可変長に形成され、  −  ２つの連結要素(38、40)は相互に連結可能であり、  −  ２つの連結要素(38、40)は、初期状態では、光発電ルーフタイル(20)の外側寸法内に配設され、  組立て状態では、２つの連結要素(38、40)の少なくとも一方は、光発電ルーフタイル(20)の外側寸法を越えて引き出すことができ、これにより、隣接する光発電ルーフタイル(20)の対応する連結要素(38、40)に導電可能状態で連結することができる。
2019512622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
形状が従来の屋根瓦の形状と実質的に一致し、光発電モジュール(26)を含み、該モジュールは、第１の送電ライン(34)および第２の送電ライン(36)に連結されるとともに、光発電ルーフタイル(20)を屋根に装着するための地タイル(22)上に配設され、太陽放射から熱エネルギーを生成する光発電ルーフタイル(20)において、
−  前記第１の送電ライン(34)はその自由端に第１の連結要素(38)を含み、
−  前記第２の送電ライン(36)はその自由端に第２の連結要素(40)を含み、
−  前記２本の電力ライン(34、36)の少なくとも一方は可変長に形成され、
−  初期状態では、両連結要素(38、40)はいずれも該光発電ルーフタイル(20)の外側寸法内に配設され、
−  組立て状態では、前記２つの連結要素(38、40)の少なくとも一方は、該光発電ルーフタイル(20)の外側寸法を越えて引き出すことができ、これにより、隣接する光発電ルーフタイル(20)の対応する連結要素(38、40)に連結可能であることを特徴とする光発電ルーフタイル。
【請求項２】
請求項１に記載の光発電ルーフタイル(20)において、前記２つの連結要素(38、40)はそれぞれ電気接触面を含み、該接触面はそれぞれ導電性を有して対応する電力ライン(34、36)に接続され、前記２つの連結要素(38、40)が組み立てられた状態では、前記接触面が互いに接触して電気的結合をもたらすことを特徴とする光発電ルーフタイル。
【請求項３】
請求項１に記載の光発電ルーフタイル(20)において、前記第２の送電ライン(36)は可変長に形成されていることを特徴とする光発電ルーフタイル。
【請求項４】
請求項３に記載の光発電ルーフタイル(20)において、前記第１の連結要素(38)および前記第２の送電ライン(34)は該光発電ルーフタイル(20)内に局在して固定配設されていることを特徴とする光発電ルーフタイル。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光発電ルーフタイル(20)において、前記２つの連結要素(38、40)は嵌込み連結をなすように形成されていることを特徴とする光発電ルーフタイル。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光発電ルーフタイル(20)において、前記第１の連結要素(38)は収容開口部(46)を含み、該収容開口部は水平面内にＴ字状に形成され、上方に向かって開口して、同様にＴ字状に形成された前記第２の連結要素(40)を収容することを特徴とする光発電ルーフタイル。
【請求項７】
請求項６に記載の光発電ルーフタイル(20)において、前記第２の連結要素(40)は少なくとも１つの収容部(52)を含み、該収容部には前記第１の連結要素(38)に配設された嵌込み要素を係合可能であることを特徴とする光発電ルーフタイル。
【請求項８】
請求項６に記載の光発電ルーフタイル(20)において、前記嵌込み要素はばね留めピン(48)として構成され、前記収容部(52)および前記ピン(48)は実質的に水平方向に配向されていることを特徴とする光発電ルーフタイル。
【請求項９】
請求項８に記載の光発電ルーフタイル(20)において、前記収容部(52)および前記嵌込み要素は少なくともある領域が導電性材料で形成されて、導電性接触面を形成していることを特徴とする光発電ルーフタイル。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の光発電ルーフタイル(20)において、前記ピン(48)の自由端は円錐状にテーパをなすように形成され、これにより、該ピンは前記収容部(52)を画成する縁部と接触し、該ピン(48)の外側面および該縁部は前記接触面を形成していることを特徴とする太陽熱ルーフタイル。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の光発電ルーフタイル(20)において、前記２つの連結要素(38、40)の組立て状態では、該２つの連結要素(38、40)は工具(56)用の出入開口部(54)を形成し、該工具を利用して前記ピン(48)を後方に付勢することにより、前記２つの連結要素(38、40)を互いに対して解放することを特徴とする太陽熱ルーフタイル。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の光発電ルーフタイル(20)を含み、主電力ライン(58)を介して利用設備に連結される、太陽放射から熱エネルギーを生成する光発電システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光発電システムにおいて、冷水ライン(58)、温水ライン(60)および前記主電力ライン(58)が縦樋(72)内の一部に配設されることを特徴とする光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【詳細な説明】
【０００１】
本発明は、太陽エネルギーから電気および熱エネルギーを生成する光発電ルーフタイルに関するものであり、光発電ルーフタイルは基本的には従来の屋根瓦の形状をとっている。
【０００２】
また、光発電は太陽放射を利用する技術として広く普及している。太陽放射は太陽電池を備えた光発電モジュールに入射する。当該太陽電池は、太陽光のエネルギーを電気的に使用可能なエネルギーに変換する。太陽エネルギーから電気的に使用可能なエネルギーへの変換は周知技術であるため、ここでは詳述を省く。
【０００３】
屋根面を利用した太陽熱収集器の取付けは、広く一般的に行われていることである。市販の太陽熱収集器が、大抵は既設の屋根に追加的に適用される。多くの場合、屋根板を介して固定要素を屋根支持構造体に取り付ける必要があり、締結具は暴風耐性を備えていなくてはならず、さらに防食性も備えていることが望ましい。従来の屋根板に穴を開ける場合、必然的に密閉性、ひいては堅牢性に関する問題が生じるであろう。また、屋根にかかる負荷が増大し、屋根のトラスの補強が必要になることも多々ある。さらには、このような太陽熱収集器は屋根の外観に支障を来す。
【０００４】
一方、一般的に使用されるルーフタイル、屋根瓦または屋根葺き用石材物に代わって使用される光発電体が知られている。光発電ルーフタイルは、上部すなわち太陽に面する部分に、太陽エネルギーを受け取って変換する光発電モジュールすなわち太陽電池を含んでいる。そのため、上述した組立式の太陽熱収集器の不利点を大幅に回避できるが、このような太陽光ルーフタイルは、市販の屋根瓦で葺いた従来の屋根に比べ、設置に労力を要し、比較的扱いにくい。とくに主要な問題となるのが、個々の太陽熱ルーフタイルを連結させる際の設置の手間が大きいことである。光発電ルーフタイル相互間で電流を送らなければならないため、必要な組立作業および時間は大面積の太陽熱収集器よりもはるかに大きい。
【０００５】
このような光発電ルーフタイルおよびその組立てについては、例えば、ドイツ特許出願公開公報第１０２０１１０５５９０４Ａ１号およびドイツ実用新案出願公開公報第２０２０１３００２４０７Ｕ１号に記載されている。これらの文献に記載されているルーフタイルの組立ては、とくに、別の部材が必要なうえに、支持構造体の修正も必要となるため、複雑で大変である。
【０００６】
本発明は、製造、組立ておよび保守が極力容易で安価な光発電ルーフタイルを提供することを目的とする。これに関連して、通常の屋根瓦を用いた屋根葺き工程とは取付け工程が極力変わらないことが重要である。
【０００７】
上記目的は、請求項１ならびに方法の独立請求項における特徴事項を有する光発電ルーフタイルにより達成される。
【０００８】
そのため、本発明に係る光発電ルーフタイルは、地タイルの上部側に配設された光発電モジュールを備え、このモジュールは第１の送電ラインおよび第２の送電ラインに接続されている。地タイルは、光発電ルーフタイルを屋根上に取り付けるものである。
【０００９】
光発電ルーフタイルは好ましくはサンドイッチ状に組み立てられ、光発電モジュールは地タイルと透明カバーとの間に配設される。
【００１０】
本発明によると、地タイルは金属製であり、とくに、深絞り法で製造することができる。
【００１１】
地タイルと光発電モジュールまたは被覆要素との間に配設された周縁枠要素は、一方においては個々の要素を相互に固定するものであり、他方においては、光発電ルーフタイルの締結を維持するものである。
【００１２】
本発明に係る光発電ルーフタイルの形状は従来の屋根瓦に実質的に一致するため、太陽熱ルーフタイルを使用することで屋根または家屋それぞれの外観が変化することはほとんどないであろう。ここで、ルーフタイルとは、例えば屋根瓦、屋根葺き用石材またはシングル屋根板などの屋根葺き要素と同義であり、本発明をルーフタイルに限定する意味ではないと理解すべきである。
【００１３】
第１の送電ラインはその自由端に第１の連結要素を有し、第２の給電部はその自由端に第２の連結要素を有して、これらは流動媒体の連通に際して相互に連結可能である。
【００１４】
重要なことは、上記送電ラインのうちの１本は可変長に形成することであり、最初の初期状態では、どちらの連結要素も光発電ルーフタイルの外側寸法の範囲内で配設してもよい。組立て状態では、線状に可変長であることから、連結要素を伸長させて、連結要素が光発電ルーフタイルの外側寸法を越えて突き出るようにしてもよい。ここで、外側寸法または全体寸法とは、それぞれ平面または水平方向への延伸における光発電ルーフタイルの全体寸法に関連するものであり、一般的な矩形の光発電ルーフタイルの場合、２つの長手方向の辺および２つの横断方向の辺によって規定される。ここで、水平および垂直の意味は、水平面に当接する光発電ルーフタイルに関連するものであり、その主要な延伸部は水平面内にある。
【００１５】
すなわち、本発明に係る光発電ルーフタイルは、その初期状態では、光発電モジュールを備えていない市販の屋根瓦と寸法が同じである。これに対し、組立て状態では、第２の連結要素を光発電ルーフタイルの外側寸法を越えて伸長させてもよく、さらに、隣接する光発電ルーフタイルの第１の連結要素に連結させてもよい。その後、これら２つの連結させた光発電ルーフタイルを互いに近付けてもよく、これにより、２つの光発電ルーフタイルの一部の領域が重なり合い、２つの連結要素が上側の光発電ルーフタイルの下方に配置されるまで、すなわち、両要素が視認できないように配置されるまで、第２の送電ラインが再度収縮する。
【００１６】
基本的には、本発明によると、第１の送電ラインおよび第２の送電ライン、または両電力ラインとも、可変長に形成してもよく、本発明に係るとくに有利な実施形態では、第２の送電ラインだけを可変長に形成する。以下に、本発明をそのような実施形態で例示するが、これは様々な実行可能な例の１つにすぎない。
【００１７】
送電ラインに連結された第２の連結要素は、好ましくは、地タイルの延伸方向に延びる長手方向溝内に案内される。これに対し、第１の送電ラインおよび第１の連結要素は、光発電ルーフタイルの外側寸法内に固定配設される。
【００１８】
屋根葺き時に隣り合う光発電ルーフタイル間の距離のずれを即座にかつ容易に補正できるので、可変長の第１の送電ラインを容易に屋根の上に組み立てることができる。ルーフタイルの重ね合わせのばらつきは屋根桟の隙間のばらつきに起因するものであり、ひいては、屋根の全長（雨樋板から棟飾りまで）を調整する際のルーフタイルの枚数によって生じるものである。
【００１９】
可変長の第１の送電ラインとは、第２の連結要素の延伸方向に対する第１の送電ラインの長さが変化する意味であると理解すべきである。よって、とりわけ好ましい実施形態では、第２の送電ラインはいわゆる入れ子管として形成され、互いに接し合い密閉された径の異なる２つの管部分が、互いに対して摺動可能となる。管部分自体は導電性に形成してもよいが、管部分内にケーブルを配設し、したがって管は絶縁効果を有するようにすることも可能である。本発明によると、絶対長を一定に維持したまま幾何学的設定の変更により延伸方向の長さを増すことが可能な第２の送電ラインを使用することもできる。これは、例えば、らせん状に巻かれた伸縮性のある送電ラインまたはケーブルにそれぞれ適用され、本発明によれば、このようなものも使用可能である。結局、本発明の動作に本質的なことは、第２の送電ラインにより第２の連結要素を引き抜くことができることにある。
【００２０】
本発明によると、連結要素間の電気的連結は接触面によって実現され、接触面は各連結要素にそれぞれ配設されている。当該連結要素は、連結要素の組立て状態において、互いに接触して電力を給送する。また別の方法として、接触面もまた光発電ルーフタイルの他の場所に配設してもよく、つまりは、接触面を個々の連結要素に設けることも可能である。
【００２１】
とくに有利な実施形態において、２つの連結要素は、嵌込み連結として、もしくは係合連結として形成される。例えば、第１の連結要素は収容開口部を備えていてもよく、収容開口部に第２の連結要素を挿入することができ、さらに収容開口部は第２の連結要素をきっちり嵌まった状態で取外し可能に維持する。ここでは、収容開口部内で下をくり抜いた部分によりきっちり嵌まった状態にすることができ、くり抜き部分に第２の連結要素の保持縁部が当接する。
【００２２】
連結を安全でありながら取外し可能にするために、伸縮性のある係合手段を設けてもよく、係合手段は各保持部に係合する。とりわけ簡易な実施形態では、第２の連結要素は開口部または凹部を備えていてもよく、その中に第１の連結要素のうち伸縮式および／またはばね留め式のピンが係合する。連結工程では、ピンは、まず第２の連結要素によって変形し、次に、それぞれの凹部または開口部内に向かって復元する。
【００２３】
係合状態では、２つの連結要素は固定連結され、この連結は少なくとも１本、好ましくは２本のばね留めピンを使用することで格別の効果が得られる。これに関連して、係合開口部およびピンの自由端はそれぞれ、ピン全体ではなく、一部のみが開口部に入る大きさに形成されている。このため、ピンの自由端を円錐状に形成してもよい。これにより、垂直方向の連結、すなわちピンの挿入方向に対して横断する連結を固定することができる一方で、ピンの長手方向に作用するばね力によって２つの連結要素は互いに対して圧縮されるため、堅固な連結を確保することができることになる。他の係合連結を利用してもよく、これによって２つの連結要素を十分確実に連結するようにできることを理解すべきである。
【００２４】
有利には、（適切な形状の工具を使用して）ばね力に逆らってピンを圧縮して連結を解除してもよく、これにより、第２の連結要素を第１の連結要素から引き出すことができる。この目的のためには、例えば適切な工具を使用して、ピンと係合開口部の係合を解いてもよい。
【００２５】
組立てをさらに容易にするためには、第２の連結要素を案内することが好ましい。この案内は、例えば地タイルに設けられた長手方向溝を利用して行ってもよく、長手方向溝内に第２の連結要素の保持部分が突出して保持される。これにより、第２の連結要素のみを長手方向溝に沿って動かすこと、とくに、第２の連結要素の歪みを抑制することが確実になる。
【００２６】
とりわけ有利な実施形態において、収容開口部は第１の連結要素内にＴ字状に形成され、上部に向かって開口するように形成されている。したがって、第２の連結要素もＴ字状に形成され、収容開口部内に上部から挿入できる。Ｔ字形状にすることにより、実質的に水平の引張り方向に対する固定が自動的に可能になる。垂直方向の連結が解除されないようにするために、第１の連結要素に配設されたばね留めピンが第２の連結要素の開口部に係合する。ピンは、好ましくは、第２の電力ラインの長手方向の延伸部分に対して横断方向に形成されたＴ字状の２つの短尺部分に配設される。
【００２７】
好ましくは、収容部および嵌込み要素は、少なくともある領域を導電性材料で形成可能であり、電力を給送する接触面を形成してもよい。とくに、ピン自体、および組立て状態においてピンと接する収容部の縁部は、接触面を形成することができる。
【００２８】
上述した本発明による連結要素を備えた連結構造の最も重要な利点は、移動および回転方向における連結の自由度が高いことである。これにはさらに、例えば、２つの連結要素に対してゴム軸受を用いて補助してもよい。
【００２９】
本発明に係る光発電ルーフタイルは、屋根支持構造体上に迅速かつ簡単に設置し得る。光発電ルーフタイルは、第２の連結要素を引き戻すことにより、市販の屋根瓦と同様に屋根上へ動かすことができ、屋根上で作業を行うことができる。このため、第２の連結要素を光発電ルーフタイルから引き出して、係合連結によって隣接する第１の連結要素に連結するだけでよい。
【００３０】
屋根のいわゆる雨樋板に隣接する光発電ルーフタイルは、好ましくは、第１の送電ラインに代えて連結ラインを備えている。連結ラインもまた可変長に形成され、その自由端は、末端利用者またはエネルギー貯蔵部に繋がる主電力ラインに連結してもよい。
【００３１】
主電力ラインは、家屋の内側に配設される縦樋内へ設置するのに、とくに有利であることが実証されている。このような縦樋は雨水の排水用であるが、その内部に主電力ラインを収容することも可能である。とくに好ましい実施形態では、上記の連結ラインを分離壁によって縦樋の雨水誘導部から分離させてもよい。この目的のため、縦樋は２つの区画に分割されている。
【００３２】
また、回収エネルギーの送電ラインとは別に、連結要素を介してパイロット電流を供給することも有利であることが実証されている。このようなパイロット電流はとくに、いわゆるＣＡＮバスを用いる場合に必要となる。
【００３３】
本発明に係る光発電ルーフタイルはとくに、やはり新しい技術であり有利に働く風吸引防護体とともに使用するのに適している。一部の地理的地域においては、風吸引防護体はすでに義務付けられている。これによって嵐（風吸引）で屋根がはがれるのを防止することを意図している。一般的には、ワイヤまたはクランプをルーフタイルに取り付けてルーフタイルを瓦桟に固定することで防護を実現できる。固定工程は比較的時間がかかるうえに、現場の状況に左右されるため、ルーフタイルによる屋根葺き工程よりも時間を要することがある。さらに、網状屋根構造（完全に瓦葺きされた屋根）におけるこのようなルーフタイルは、交換（例えば破損による場合）するのに困難を極める。
【００３４】
本発明の風吸引防護体は、上述の問題を軽減させる。ルーフタイル同士を上下に重ねる際、嵌込み突起を作動させて、突起をばね力によってルーフタイルの後方に動かして、後方に留めることができる。修理が必要な場合、この連結機構を解除するには、けん引棒孔が開いているけん引棒を有する戻り機構を、有利には前方部分にあるルーフタイルの底部側に設ける。ルーフタイルの前方を少し持ち上げると、フックをけん引棒孔に係合させて嵌込み突起をその係合位置に引き戻すことができる。このような係合位置は既定の繰出し状態であり、屋根葺き工程時、すなわちルーフタイルを屋根桟の適切な位置に取り付ける際に、変えることになる。
【００３５】
従来の屋根瓦の交換は、常々、比較的に困難であった（風吸引防護体が付加されていない場合でも）。なぜならば、２枚の隣り合う屋根瓦（頂部および通常は左側が重なっている）が瓦桟に載置されているにもかかわらず、交換すべき屋根瓦を瓦桟から取り外さなければならないからである。しかしながら、別の２つの連結部を解除しなければならない場合、他にも補助工具を使用しなければ、連結部を解除することはほぼ不可能である。嵌込み突起を備えた風吸引防護体であれば、別の機構を設けてルーフタイルを持ち上げることで問題を解決する。これには、けん引棒孔が開いているけん引棒を前方端側にあるルーフタイルの下から引き寄せ、次に引き栓をルーフタイルと瓦桟の間で作動させて、ルーフタイルを持ち上げる。
【００３６】
本発明の別の改良例または代替例はそれぞれ、けん引棒孔が開いている別のけん引棒をルーフタイルの前方端で作動させ、射出器を作動させて（メスピンの外にオスピンを射出して）、ルーフタイル間の連結を解除する。これにより、持上げ工具は不要となる。
【００３７】
これら３つのけん引棒孔は、いずれもルーフタイルの下部端の下側に配設されている。けん引棒孔は垂直方向に配向し、ルーフタイルの前方が持ち上がると、即座にルーフタイルの底部側から「跳ね出す」。したがって、孔は有利にはルーフタイルの中心（前側の中央）から少しずれた位置にあって、連結を解除する。この位置が有利な点なのは、連結部がルーフタイルの中心に正確に位置するように構成されているためである。本発明によると、風吸引防護体の嵌込み突起に対するけん引棒孔の位置は、例えば左に約３ｃｍというように、数センチメートルずれている。このような位置は、一般的な風吸引防護体が常にルーフタイルの左側に設けられているので、有利である。反対側には、中心より右に数センチメートル、好ましくは同様に中心から３ｃｍの位置にルーフタイルを持ち上げる引き栓用のけん引棒孔を配設することが好適である。
【００３８】
本発明によると、嵌込み突起用のけん引棒孔とルーフタイルの持上器を組み合わせることも考え得る。一連の流れは、引出し経路の前半で嵌込みトラップを後退させ、引出し行程の後半でルーフタイルを持ち上げる引き栓を作動させることとなろう。好ましくは、ばね要素を設け、ばね要素を介して嵌込み突起に対する付勢を維持することで、持ち上げた際に、嵌込み突起が跳ね戻らないようにする。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
本発明について以下の図面を例にとって詳細に述べる。図面は本発明の好ましい実施例を示すが、図面に示す特徴事項に本発明を限定するものではない。
【図１】本発明に係る光発電ルーフタイルの分解組立図を示す。
【図２】本発明に係る光発電ルーフタイルで覆われた屋根の一部分を示す。
【図３】設置された光発電ルーフタイルの列の断面を示す。
【図４】図３の拡大断面図を示す。
【図５】本発明に係る光発電ルーフタイルの長手方向断面を示す。
【図６】連結要素を延伸させた状態の本発明に係る光発電ルーフタイルの長手方向断面を示す。
【図７】本発明に係る光発電ルーフタイルの上面図を示す。
【図８】２枚の光発電ルーフタイルの２つの連結要素を組み立てた状態を示す。
【図９】工具を使用した図８の連結の解除作業を示す。
【図１０】光発電ルーフタイルと主電力ラインの結合を示す。
【図１１】主電力ラインを含む縦樋の断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、本発明に係る光発電ルーフタイル２０の好ましい実施形態の分解組立図を示す。基本的に、光発電ルーフタイル２０はサンドイッチ型の設計で形成されている。光発電ルーフタイル２０の底部側を形成し屋根支持構造体２４（図３も参照）の上に載置される地タイル２２から順に、光発電モジュール２６、さらに好ましくは透明または半透明のカバー２８が続く。
【００４１】
カバー２８は、光発電モジュール要素２６を完全に覆う。光発電モジュール要素２６は、第１の送電ライン３４および第２の送電ライン３６に連結される。第１の送電ライン３４に続いて第１の連結要素３８が設けられ、第２の送電ラインに続いて第２の連結要素４０が設けられる。２つの連結要素３８、４０はそれぞれ、隣接する光発電ルーフタイル２０の対応する連結要素３８、４０に連結してもよい。
【００４２】
枠４２も図示する。枠は地タイル２２とほぼ同じ寸法であり、光発電モジュール２６を収容する役割を果たす。さらに、図示した実施例では、カバー２８は枠４２に支持され、枠に連結される。
【００４３】
図１では、第２の連結要素４０が地タイル２２の長手方向溝４４内に案内される様子が示されていない。このような案内により、とくに第２の連結要素４０を引き出すことによって光発電ルーフタイル２０の組立てが極めて容易になる。さらに、長手方向溝４４は第２の連結要素４０の歪みを防止する。
【００４４】
結局のところ、第２の電力ライン３６は、下部光発電モジュール要素３２と第２の連結要素４０の間に配設されるが、これを可変長にすることが重要である。図示の実施例では、互いに対して摺動可能であり直径が異なる２つの管状部から形成される入れ子管が設けられている。入れ子管内には、電気ケーブル、好ましくはらせん状ケーブルが通る。
【００４５】
図２ないし図４により、本発明に係る光発電ルーフタイル２０をそれぞれ屋根または屋根支持構造体２４の上に設置する様子が明確になる。図２は屋根の一部分の上面図を示し、第３図は１列の光発電ルーフタイル２０にわたる長手方向断面を示し、図４は図３における部分Ｂの拡大図を示す。
【００４６】
光発電ルーフタイル２０は、一般的な屋根瓦を用いた従来の屋根葺きと同様に、相互に連結され、一部の領域が重なり合っていることがわかる。したがって、ルーフタイル２０はルーフタイルの底部側、すなわち地タイル２２の底部側に対して屋根支持構造体２４上で当接する。とくに図４では、上下に配設されたそれぞれに隣り合う光発電ルーフタイル２０が、連結要素３８、４０によって相互に連結された状態を示している。そのため、生成された電気エネルギーは、第１の送電ライン３４、２つの連結要素３８、４０、光発電モジュール２６および第２の送電ライン３６を通して、１つの光発電ルーフタイル２０から次の光発電ルーフタイル２０に送られる。
【００４７】
図５は、本発明に係る光発電ルーフタイル２０の構造を示している。本実施形態の変形例は、図６および図１０でも示されているが、本図の光発電モジュール２６は、外側寸法が図１による実施形態の変形例と若干異なっている。とくに、一部の領域は断面がいく分高く、これに、例えば調整技術を適応することができる。
【００４８】
第１の連結要素３８に続いて第１の送電ライン３４が設けられているのが見て取れる。第２の電力ライン３６もまた、光発電モジュール２６に連結されて、連結要素４０に通じている。この初期状態では、連結要素３８、４０は光発電ルーフタイル２０の外側寸法を越えて突き出ていない。
【００４９】
光発電ルーフタイル２０の設置に関し、さらに有利には、光発電モジュール２６およびカバー２８によって第１の連結要素３８を完全には覆わないでおくと、屋根葺きをする際に利用容易性を維持しやすい。第１の連結要素３８はむしろ、最終的には隣に設置された光発電ルーフタイル２０で覆われることになるため、設置された状態では視認できなくなる。
【００５０】
図６は、第２の連結要素４０が延伸した状態の光発電ルーフタイル２０の長手方向断面を示す。上述したように、入れ子管内の第２の送電ライン３６は可変長に形成されているため、第２の連結要素４０は光発電ルーフタイル２０の全体寸法よりも長く引き出すことができる。よって、要素４０は、光発電ルーフタイル２０の各縁部すなわち各側部から離れる側に突出するので、隣接する第１の連結要素３８に円滑に連結できる。
【００５１】
図７は、初期状態では、どの要素も光発電ルーフタイル２０の全体寸法を越えて突き出ていないことを、光発電ルーフタイル２０の上面図で示している。全体寸法は、２つの横側部８０および２つの長手方向側部８２によって画成される。第１の連結要素３８の収容開口部４６は、初期状態では光発電モジュール２６またはカバー２８で覆われずに、上方に向かって、すなわち地タイル２２から見て外方に向かって開口していると理解してよい。収容開口部４６は、実質的にＴ字状となるように形成されている。
【００５２】
図８および図９は、２枚の光発電ルーフタイル２０を２つの連結要素３８、４０を用いて有利に連結する例を示す。２つの連結要素３８、４０が長手方向断面図で示され、第２の送電ライン３６は図示されていない。これらの図から収容開口部４６（または収容凹部）を見て取れ、かかる収容部には第２の連結要素４０を嵌め込むことができる。Ｔ字形状にすることにより、実質的に水平方向、すなわち第２の連結要素４０の延伸方向における連結が堅固になり、２つの連結要素３８、４０が互いに分離しないようにできる。
【００５３】
加えて、ばね留めピン４８が嵌込み要素として示されている。図示した実施例では、２本のピン４８が設けられ、各ピンは第２の送電ライン３６に隣接して平行に配向されている。
【００５４】
ばね要素５０は、第２の連結要素４０に配設された収容部５２に向けて各ピン４８を付勢する。これにより嵌込みまたは押込み連結がなされ、実質的に垂直方向において、すなわち第２の連結要素４０の延伸方向に対する横断方向に対しても固定する。
【００５５】
例示の実施形態では、収容部５２の縁部およびピン４８の外側面は接触面として機能することにより、２つの連結要素３８、４０を電気的に結合する。ピン４８はそれぞれ円錐状の自由端を有し、自由端の直径は、ピン４８が各収容部５２に完全に嵌まり込まない大きさにする。このようにして、ばね要素５０のばね力が各収容部５２の対応する縁部に対して働く。ばね要素５０の圧力により、固定される２つの連結要素３８、４０間に電気的結合が生じる。
【００５６】
図９はさらに、２つの連結要素３８、４０を組み立てた状態における、工具５６用の出入開口部５４の様子を示す。このような出入開口部５４には、角型工具５６を挿入することが可能である。工具５６によって、ばね要素５０のばね力に逆らって２本のピン４８を押し戻し、２つの連結要素３８、４０を互いに解放することができる。
【００５７】
図１０は、主電力ライン５８を有する光発電ルーフタイル２０の連結を示す。主電力ライン５８は、屋根の雨樋板の一部分に配設してもよい。１列の光発電ルーフタイル２０は、本発明による光発電ルーフタイル２０の領域のうちの縁部域、好ましくは屋根の下部列に配され、連結電力ライン６６を経て電力ライン５８に結合される。
【００５８】
図１１は、主電力ライン５８を縦樋７２内のある位置における有利な設置例を示す。この場合、縦樋７２は、好ましくは分離壁７４によって２つの区画に分割される。第１の区画７６は雨水の排水に供し、第２の区画７８は主電力ライン５８の収容に供する。このような設置方式によれば、費用対効果が大きく即座に実現可能である一方で、家屋の外観に悪影響を与えない。
【００５９】
本発明は、図示および説明した実施例に限定されるものではなく、他の実現可能な実施形態も含む。とくに、第２の電力ライン３６ではなく、第１の電力ライン３４または両方のライン３４、３６を可変長に形成してもよい。また、光発電モジュール２６は、地タイル２２にではなく、屋根構造体２４に直接取り付けることも考えられる。すなわち、地タイル２２を除外してもよい。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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