(57)【要約】ＰＶモジュール等のバリア（２２）は、支持体（２４）によって、ベース（２０）に固定されて、前記バリア（２）とベース（２０）との間に温度規制のための換気領域（２８）を備えた屋根板アセンブリ（１２）を形成する。屋根板アセンブリのアレイ（１０）の隣接する屋根板アセンブリ（１６）のベース間に耐水性接続部（３６，３８，４０，４２）を形成することができる。前記ベース（２０）は、水バリア（１１８）の下方に断熱層（１２）を備えることができる。前記ベース（２０）は、更に、防水部材も含むことができ、前記バリア（２２）の幅（Ｗ２）と高さ（Ｈ２）は、前記防水部材（８２）の幅（Ｗ１）と高さ（Ｈ１）よりも短くすることができる。
2005517843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上縁及び下縁を有する傾斜面に使用される屋根板システムであって、
この屋根板システムが複数の屋根板アセンブリを備え、
これら屋根板アセンブリの少なくとも一部が、バリアと、耐水性ベースと、前記バリアを前記ベースに固定する支持体と、前記バリア及びベースの間に形成され温度規制のために周囲外気と流体接続された換気領域とを有し、
前記屋根板アセンブリがアレイに配置され、かつ
更に、前記アレイにおいて隣接する屋根板アセンブリ同士の前記耐水性ベース間に、耐水性接続部を形成するための手段を備えた屋根板システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムであって、
前記ベースが第１及び第２エッジを有し、
これら第１及び第２エッジが第１及び第２の相互係合可能部材を含み、１つのベースの第１エッジが隣接ベースの第２エッジと相互係合して第１及び第２係合解除力に抵抗することが可能に構成され、
前記第１係合解除力が、両エッジに対し垂直にかつ前記ベースに対し平行な平面に沿って向けられ、
前記第２係合解除力が、両エッジに対し垂直にかつ前記ベースに対し垂直な平面に沿って向けられるシステム。
【請求項３】
請求項１記載のシステムであって、前記アレイが複数列の屋根板アセンブリを含むシステム。
【請求項４】
請求項３記載のシステムであって、前記ベースが水バリアの下方に位置する断熱層を含み、前記水バリアがこの下方に位置する断熱層を越えて延出する下側水バリア部を備え、前記複数列の屋根板アセンブリの一列における下側水バリア部が、隣接列の屋根板アセンブリにおける上側水バリア部にオーバラップしているシステム。
【請求項５】
請求項４記載のシステムであって、前記下側及び上側水バリア部が、水切れ（water breaks）を形成するのに役立つ相互係合領域を備えるシステム。
【請求項６】
請求項５記載のシステムであって、前記断熱層が、前記相互係合領域に対応する退避領域を含むシステム。
【請求項７】
請求項３記載のシステムであって、一列の屋根板アセンブリが隣接列の屋根板アセンブリから側方にオフセットされているシステム。
【請求項８】
請求項３記載のシステムであって、一列の屋根板アセンブリが隣接列の屋根板アセンブリと側方に一致しているシステム。
【請求項９】
請求項３記載のシステムであつて、一列のバリアが隣接列のバリアにオーバラップしているシステム。
【請求項１０】
請求項９記載のシステムであって、オーバラップしているバリア同士の間に空隙が形成され、この空隙が平均分離間隔を有するシステム。
【請求項１１】
請求項９記載のシステムであって、前記平均分離間隔が約０−５ｃｍであるシステム。
【請求項１２】
請求項９記載のシステムであって、前記平均分離間隔が約０．６−２．５ｃｍであるシステム。
【請求項１３】
請求項９記載のシステムであって、前記平均分離間隔が約０．６−１．９ｃｍであるシステム。
【請求項１４】
請求項９記載のシステムであって、更に、前記空隙に通気性異物バリアを有するシステム。
【請求項１５】
請求項１記載のシステムであって、前記バリアが、電気接続部材を備えたＰＶモジュールを含むシステム。
【請求項１６】
請求項１５記載のアセンブリであって、前記電気接続部材が前記換気領域にワイヤとコネクタとを含むアセンブリ。
【請求項１７】
請求項１５記載のアセンブリであって、前記電気接続部材が前記ＰＶモジュール、ベース又は支持体のうち少なくとも１つと一体に形成された電気コネクタを含むアセンブリ。
【請求項１８】
請求項１記載のシステムであって、前記耐水性ベースは、防水効果を有するベースであるシステム。
【請求項１９】
請求項１記載のシステムであって、更に、防水効果を有する接続部を形成するための手段を有するシステム。
【請求項２０】
請求項１記載のシステムであって、前記バリアが光起電（ＰＶ）モジュールを含み、前記屋根板アセンブリがＰＶ屋根板アセンブリを含むシステム。
【請求項２１】
請求項１記載のシステムであって、
前記アレイがエッジを有し、かつ
このアレイエッジに、換気領域を通じた適切な空気流の促進と換気領域への異物侵入防止とに役立つデフレクタを有するシステム。
【請求項２２】
上縁及び下縁を有する傾斜面に使用される屋根板システムであって、
この屋根板システムが複数の屋根板アセンブリを備え、
これら屋根板アセンブリの少なくとも一部が、バリアと、耐水性ベースと、前記バリアを前記ベースに固定する支持体と、前記バリア及びベースの間に形成され温度規制のために周囲外気と流体接続された換気領域とを有し、
前記屋根板アセンブリがアレイに配置され、このアレイが複数列の屋根板アセンブリを含み、かつ
前記ベースが水バリアの下方に位置する断熱層を含み、前記水バリアがこの下方に位置する断熱層を越えて延出する下側水バリア部を備え、前記複数列の屋根板アセンブリの一列における下側水バリア部が、隣接列の屋根板アセンブリにおける上側水バリア部にオーバラップしている屋根板システム。
【請求項２３】
請求項２２記載のシステムであって、前記下側及び上側水バリア部が、水切れ（water breaks）を形成するのに役立つ相互係合領域を備えるシステム。
【請求項２４】
請求項２３記載のシステムであって、前記断熱層が、前記相互係合領域に対応する退避領域を含むシステム。
【請求項２５】
請求項２２記載のシステムであって、一列の屋根板アセンブリが隣接列の屋根板アセンブリから側方にオフセットされているシステム。
【請求項２６】
請求項２２記載のシステムであって、一列の屋根板アセンブリが隣接列の屋根板アセンブリと側方に一致しているシステム。
【請求項２７】
請求項２２記載のシステムであって、一列のバリアが隣接列のバリアにオーバラップしているシステム。
【請求項２８】
請求項２７記載のシステムであって、オーバラップしているバリア同士の間に空隙が形成され、この空隙が平均分離間隔を有するシステム。
【請求項２９】
請求項２７記載のシステムであって、前記平均分離間隔が約０−５ｃｍであるシステム。
【請求項３０】
請求項２７記載のシステムであって、前記平均分離間隔が約０．６−２．５ｃｍであるシステム。
【請求項３１】
請求項２７記載のシステムであって、前記平均分離間隔が約０．６−１．９ｃｍであるシステム。
【請求項３２】
請求項２７記載のシステムであって、更に、前記空隙に通気性異物バリアを有するシステム。
【請求項３３】
請求項２２記載のシステムであって、前記バリアが、電気接続部材を備えたＰＶモジュールを含むシステム。
【請求項３４】
請求項３３記載のアセンブリであって、前記電気接続部材が前記換気領域にワイヤとコネクタとを含むアセンブリ。
【請求項３５】
請求項３３記載のアセンブリであって、前記電気接続部材が、前記ＰＶモジュール、ベース又は支持体のうち少なくとも１つと一体に形成された電気コネクタを含むアセンブリ。
【請求項３６】
請求項２２記載のシステムであって、前記耐水性ベースが防水効果を有するベースであるシステム。
【請求項３７】
請求項３２記載のシステムであって、前記バリアが光起電（ＰＶ）モジュールを含み、前記屋根板アセンブリがＰＶ屋根板アセンブリを含むシステム。
【請求項３８】
請求項２２記載のシステムであって、
前記アレイがエッジを有し、かつ
このアレイエッジに、換気領域を通じた適切な空気流の促進と換気領域への異物侵入防止とに役立つデフレクタを有するシステム。
【請求項３９】
傾斜面に使用される屋根板アセンブリであって、
第１及び第２横部と上部及び下部とを含む防水部材からなり、この防水部材が前記第１及び第２横部間に延出する幅Ｗ１と前記上部及び下部間に延出する高さＨ１とを有するベースと、
前記ベースに取り付けられ、このベースよりも小さく、幅Ｗ２と高さＨ２とを有するバリアとを備え、かつ
幅Ｗ２が幅Ｗ１より短く、高さＨ１が高さＨ２より短い屋根板アセンブリ。
【請求項４０】
請求項３９のアセンブリであって、幅Ｗ２が幅Ｗ１の約１０２％−２００％であり、高さＨ１が高さＨ２の約１１０％−２２０％であるアセンブリ。
【請求項４１】
請求項３９のアセンブリであって、幅Ｗ２が幅Ｗ１の約１０２％−１５０％であり、高さＨ１が高さＨ２の約１１０％−１５０％であるアセンブリ。
【請求項４２】
請求項３９のアセンブリであって、幅Ｗ２が幅Ｗ１の約１２０％−１５０％であり、高さＨ１が高さＨ２の約１２０％−１５０％であるアセンブリ。
【請求項４３】
請求項３９のアセンブリであって、更に、前記バリアを前記ベースに固定して、前記バリア及びベースの間に前記バリアの温度規制に役立つ換気領域を形成する支持体を有するアセンブリ。
【請求項４４】
請求項３９のアセンブリであって、前記バリアが前記ベースに対し、このバリアが前記下部から約０−５ｃｍ離間し、かつ、前記第１横部から約３−５０ｍｍ離間するように取り付けられているアセンブリ。
【請求項４５】
請求項３９のアセンブリであって、前記バリアが前記ベースに対し、このバリアが前記下部から約０−２．５ｃｍ離間し、かつ、前記第１横部から約３−１３ｍｍ離間するように取り付けられているアセンブリ。
【請求項４６】
請求項３９のアセンブリであって、前記バリアが光起電（ＰＶ）モジュールを含み、前記屋根板アセンブリがＰＶ屋根板アセンブリを含むアセンブリ。
【請求項４７】
請求項３９記載のシステムであって、前記ＰＶモジュールが電気接続部材を含むシステム。
【請求項４８】
請求項４７のアセンブリであって、前記電気接続部材が、前記換気領域にワイヤとコネクタとを含むアセンブリ。
【請求項４９】
請求項４７記載のアセンブリであって、前記電気接続部材が、前記ＰＶモジュール、ベース又は支持体のうち少なくとも１つと一体に形成された電気コネクタを含むアセンブリ。
【請求項５０】
上縁及び下縁を有する傾斜面に使用される光起電（ＰＶ）モジュール屋根板システムであって、以下のものを備える屋根板システム、
−  複数の屋根板アセンブリ
前記複数の屋根板アセンブリのうち少なくとも一部は、ＰＶモジュールと、耐水性ベースと、前記ＰＶモジュールを前記ベースに固定する支持体とを備え、
前記ベースが第１及び第２エッジと、これら第１及び第２エッジが第１及び第２の相互係合可能な部材を含み、１つのベースの第１エッジが隣接ベースの第２エッジと相互係合して第１及び第２係合解除力に抵抗することが可能に構成され、前記第１係合解除力が両エッジに対し垂直にかつ前記ベースに対し平行な平面に沿って向けられ、前記第２係合解除力が前記両エッジに対し垂直にかつ前記ベースに対し垂直に向けられた平面に沿って向けられ、
前記ベースが更に、水バリアの下方に位置する断熱層を有し、
前記少なくとも一部の屋根板アセンブリが更に、前記ＰＶモジュールと前記ベースとの間に形成され温度規制のために周囲外気と流体接続された換気領域を備え、
前記屋根板アセンブリがアレイに配置され、このアレイが複数列の前記屋根板アセンブリを含み、かつ
一列のＰＶモジュールが隣接列のＰＶモジュールとオーバラップしている、並びに
−  換気領域を通じた適切な空気流の促進と換気領域への異物侵入防止とに役立つように前記アレイエッジに設けられたデフレクタ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
発明の背景
屋根ぶき板には、主として二つのタイプがある。その第１のタイプは、一般にフラットで、隣接する屋根板同士が大きくオーバラップして耐候性確保に役立つ耐候性接続部を形成する。この第１のエッジ・オーバラップタイプは、一般的な組成物又はアスファルト製屋根板などのようにフレキシブルなもの、或いは、スレートやある種のコンクリート製屋根板などのようにリジッドなものにすることができる。第２のタイプの屋根ぶき板は、そのエッジを互いに固定し、所望の耐候性を提供するべく耐候性接続部を効果的に形成するのに役立つインタロック・エッジを有する。この第２のエッジ・インタロックタイプのもののインタロック・エッジは、例えば、重ね継ぎ部を形成するほぼＵ形状のエッジを有するもの、直立シーム（standing seam）タイプのインタロック・エッジを有するもの、あるいは、バトンシーム（batten seam）タイプのインタロック・エッジを有するもの、又は、これらの組み合わせ、を有するものとすることができる。これらのインタロック・エッジの構成については多くの研究が行われてきた。屋根板は、例えば、屋根板のエッジに係合する接着剤又は、クリップ等の機械式装置、そして、前記クリップおよび／又は屋根板自身を屋根ぶき基材に固定する屋根クギを使用して、屋根ぶき基材に固定することができる。ペンシルバニア州、アレンタウンのATAS International Inc.社は、その４辺全部に沿ってインタロック・エッジを有する屋根板を含めて、種々のタイプのインタロック金属製屋根板を製造している。オハイオ州トレドのOwens Corning社も、Mira Vista（登録商標）の商標で販売されているインタロック金属製屋根ぶきパネルを製造している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
家庭、企業及び工場に取り付けられる光起電（ＰＶ）システムの広範囲の使用は、一般に、望ましい目的と考えられる。いくつかの要因が、ＰＶシステムの、特に個人住宅所有者による受け入れにとって重要であると考えられる。これらの要因のうち主要なものはコストと美観である。コスト及び美観の両方に対応する１つの方法は、光起電屋根板アセンブリを使用することによる方法であった。そのような光起電アセンブリがコストの問題に対応する１つの方法は、好ましくは類似の取り付け技術を使用して、それを通常の屋根板の代替品として使用することである。美観の問題への対応は、従来の屋根板又は屋根ぶきタイルに類似した形状と寸法を有する屋根板又は屋根ぶきタイルとして構成された光起電アセンブリを使用し、そして、屋根又はその他の建築物表面に対して美観に優れた外観を提供するのに役立つべく適当な色と反射特性を使用することによって、始められた。例えば米国特許第５，１１２，４０８号を参照。しかし、光起電屋根板システムは、これまで、期待された程、広く受け入れられていない。これは、
１）建築物の屋根に屋根板として一体的に取り付けられたＰＶは、高い温度で作動するため、それによって、温度とＰＶ効率との間の反比例関係によりＰＶ電気出力の低下が起こること、
２）その高い作動温度が、保証されているＰＶ作動温度（通常、８０°Ｃ）に近づくか、もしくはそれを超えて、ＰＶ屋根板の使用可能寿命を縮めること、
３）製品によっては、屋根デッキの下方に、屋根板間の電気接続を必要とするものがあり、それによって屋根デッキに穴をあけることが必要となり、これによって水漏れの可能性が高まること、
４）ＰＶ屋根板と、屋根のＰＶ以外の領域とが美観的にうまくマッチングしないこと、
５）ＰＶ屋根板には、作動効率の低いアモルファスシリコンＰＶ技術に限定されるものがあること、そして
６）ＰＶ屋根板の価値は、通常、それが通常の屋根板に置き換わる場合、ＰＶの電気出力とその置き換えられる通常の屋根板の材料価値とに限定されること、
がその理由である。
【０００３】
米国特許第３，７６９，０９１号、米国特許第４，００１，９９５号、米国特許第４，０４０，８６７号、米国特許第４，１８９，８８１号、米国特許第４，３２１，４１６号、米国特許第５，２３２，５１８号、米国特許第５，５７５，８６１号、米国特許第５，５９０，４９５号、米国特許第５，９６８，２８７号、米国特許第５，９９０，４１４号、米国特許第６，０６１，９７８号、そして米国特許第６，１１１，１８９号を参照。又、欧州公開特許第１０３５５９１号と国際公開第９６／２４０１３号も参照。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明の要旨
本発明の第１の特徴は、複数の屋根板アセンブリを有する、傾斜面上で使用される屋根板システムに関する。前記複数の屋根板アセンブリのうち少なくとも一部は、耐水性ベースと、支持体によって前記ベースに固定されて前記屋根板アセンブリを形成する、ＰＶモジュールなどのバリアとを有する。前記屋根板アセンブリは、前記バリアとベースとの間に温度規制のための換気領域を形成する。隣接する屋根板アセンブリのベース間には耐水性接続部が形成される。前記屋根板アセンブリのアレイは、複数列の屋根板アセンブリを含むことができる。一列の屋根板アセンブリは、隣接列の屋根板アセンブリに対して側方にオフセット、又は側方に一致させることができる。
【０００５】
本発明の第２の特徴は、複数列の屋根板アセンブリを有する、傾斜面で使用される屋根板システムに関する。前記屋根板アセンブリのうち少なくとも一部は、耐水性ベースと、支持体によって前記ベースに固定されて前記屋根板アセンブリを形成する、ＰＶモジュールなどのバリアとを有する。前記屋根板アセンブリは、前記バリアとベースとの間に温度規制のための換気領域を形成する。前記ベースは、断熱層の上に位置する水バリアを有し、一列の水バリアは隣接する列の水バリアにオーバラップする。
【０００６】
本発明の第３の特徴は、ベースと、このベースに取り付けられたバリアとを有する、傾斜面で使用される屋根板アセンブリに関する。前記ベースは、幅と高さとを有する防水部材を備え、前記バリアの幅と高さは、前記ベースの前記防水部材の幅と高さよりも短く、これによって、１つの屋根板のベースの部分が隣接する屋根板のベースの部分にオーバラップして耐水性が得られる。
【０００７】
本発明の種々の特徴は、ユーザにとって大きな利点を提供する。主な利点は温度規制に関するものであり、この温度規制は、部分的には、バリアとベースとの間の換気領域を使用することによって達成される。換気領域を設けることは、前記バリアがＰＶモジュールである場合、このＰＶモジュールの温度を低減するのに役立ち、それは、換気領域無しで支持面に取り付けられたＰＶモジュールの効率と比較して、ＰＶモジュールの効率を増加させるのに役立つ。サクラメント等の中央カリフォルニアにおける典型的な夏季作動条件下においてこの温度の低下は約２０°Ｃであることが判っており、これは、ＰＶ効率の約１０％の増加に相当する。この効率増加は、システムの単位エネルギ当たりのコストを低減するのに役立つ。換気領域を使用することは、又、前記支持面、典型的には建築物の屋根、の温度を低下させることにも役立つ。そして、この温度低下によって、屋根を通じた入熱量の大幅な減少による空調システムに対する負荷の非常に大幅な減少をもたらすことができる。中央カリフォルニアでの８月の典型的な１日の場合、屋根を通じた入熱量による空調システム負荷の減少は、約９０％と計算されている。前記バリアとベースとの間に放射バリアを使用することによって、或いは、前記ベースを断熱性ベースに構成することによって、更に大きな熱的な利点を達成することが可能である。又、前記バリアがエネルギ生産用に使用されるＰＶモジュールである場合には、エネルギの節約も増加する。
【０００８】
本発明は、新規建設用と、既存の屋根に対する改造用との両方に適している。既存の屋根がクレイ又はコンクリート製タイルを有する場合等の、いくつかの改造用途においては、既存の屋根ぶきタイルの一部を除去することが最善かもしれない。
【０００９】
本発明のその他の特徴及び利点は、その好適実施例が貼付の図面を参照して詳細説明されている以下の記載から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
具体的実施形態の説明
本発明は、建築物の屋根などの傾斜面に取り付け可能な屋根板アセンブリに関し、これら屋根板アセンブリの一列は、隣接列の屋根板アセンブリに対して側方にオフセット、又は、側方に一致している。図１Ａは、傾斜した屋根１４に取り付けられたＰＶ屋根板アセンブリ１２のアレイ１０を示し、ここでは屋根板アセンブリ１２の列１６は、互いに側方にオフセットされている。図１Ｂは、同様に傾斜屋根１４に取り付けられたＰＶ屋根板アセンブリ１２のアレイ１８を示し、ここでは屋根板アセンブリ１２の列１６は、隣接列の屋根板アセンブリに対して側方に一致している。本発明は通常は傾斜支持面を屋根１４とするが、その他の傾斜支持面、例えば、上屋（shed）、デッキ、通路覆い（walkway covering）、格子構造等も使用可能である。以下、屋根板アセンブリの種々の実施形態について説明するが、ここで類似の部材は類似の参照番号で言及される。
【００１１】
図２及び図３は、エッジ・インタロック式ＰＶ屋根板アセンブリ１２を示し、これは、ベース２０と、ＰＶモジュール２２と、ＰＶモジュール２２をベース２０の上面２６に固定する一対の支持体２４とを有する。ＰＶモジュール２２とベース２０との間には換気領域２８が形成されている。換気領域２８を設けることによって、ＰＶモジュール２２の温度の緩和、屋根１４を通して下方の建築物内へ通過する熱の量の減少、を含むいくつかの利点が提供される。従来型ＰＶモジュール２２の効率は、これらＰＶモジュールの温度を低下させることによって増大させることが可能である。ＰＶモジュール１２の使用によって建築物内に通過する熱の量を減少させることによって、空調負荷を大幅に低減することができる。更に、ベース２０を断熱材から形成する（又は断熱材に取り付ける）ことによって、及び、通常はＰＶモジュール２２の内面３２、ベース２０の上面２６又はそれらの間の位置に単数又は複数の低放射率部材３０を使用することによって、更に高度な断熱性を達成することができる。これら部材３０の三種類の位置が図５Ｃ中に示されている。
【００１２】
屋根板アセンブリ１２は、そのバリアとしてＰＶモジュール２２を使用している。しかし、その他のタイプのバリア、例えば、断熱パネル、等を、ＰＶモジュール２２の代わりに使用することも可能である。ＰＶモジュール２２は、Shell Solar, BP Solar, 京セラ、Astropower, シャープ、Photowatt或いはUni-Solar社等から入手可能なもの等の従来型の一般に入手可能なタイプのもの、或いは、非従来型の、特別に製造された又は適合されたタイプのＰＶモジュールとすることができる。
【００１３】
屋根板アセンブリ１２のベース２０は、隣接するＰＶ屋根板アセンブリ間に耐候性と相互係合を提供するために従来型の反曲エッジを有する。具体的には、ベース２０は、上方に湾曲する上エッジ３６と、下方に湾曲する下エッジ３８と、下方に湾曲する第１横エッジ４０と上方に湾曲する第２横エッジ４２とを備えている。これらの反曲横エッジのそれぞれは、ほぼＵ形状である。その他の従来型又は非従来型の相互係合可能な横エッジも使用可能であり、又、反曲エッジ４０、４２をやめて横エッジの単純なオーバラップ構造にすることも可能である。図４は、前記相互係合可能な、上エッジ３６及び下エッジ３８と、第１横エッジ４０及び第２横エッジ４２との相互係合を示す。尚、明瞭化のために図４には、ＰＶモジュール２２、支持体２４及びＵ形状エッジ延出部の一部は示されていない。エッジ３６，３８同士の相互係合は、線４４に沿った、即ち、これらエッジ３６，３８に対して垂直に向けられた線と、ベース２０に対して平行な（つまり屋根に対してほぼ平行な）平面に沿った係合解除力に抵抗する。両エッジ３６，３８間の相互係合は、又、線４６、即ち、エッジ３６，３８に対して垂直な線に沿うとともにベース２０に対して垂直に向けられた（つまり屋根に対してほぼ垂直に向けられた）平面に沿った係合解除力にも抵抗する。エッジ間の相互係合は、これらエッジにおいて耐候性接続部を提供し、隣接する屋根板アセンブリを互いに接続することによって前記アレイを、風揚圧力に対して安定化するのに役立つ。
【００１４】
ＰＶモジュール２２は、換気領域２８を通じた空気流を妨げないようにしながら、１つのＰＶモジュール２２から別のＰＶモジュールへ雨滴が流下することを許容するように屋根板状に（in a shingled manner）オーバラップさせることができる。図５Ａは、ＰＶモジュール２２の上エッジ５０が、ベース２０の上エッジ３６とほぼ一致し、ＰＶモジュール２２の下エッジ５２がベース２２の下エッジ３８とほぼ一致している実施形態を示している。しかしながら、ベース２０の上下エッジ３６，３８の相互係合により、上方傾斜ＰＶモジュールの下エッジ５２は、下方傾斜ＰＶモジュール２２の上エッジ５０にオーバラップしている。前記換気領域２８への空気の流入を容易にしながら、異物が換気領域２８に入ることを防止するのに役立つように、換気入口４７に沿って通気性帯材４８を配置することができる。この帯材４８は、例えば、メッシュ、スクリーン、又はルーバー若しくはその他の方法で通気形成した（perforated）プラスチック又は金属シートから形成することができる。ＰＶモジュール２２の屋根ぶき配置は、例えば図５Ｂに示されているようなその他の方法で行うことも可能であり、ここでは、上エッジ５０がベース２０の上エッジ３６に対して内側に退避し、ＰＶモジュール２２の下エッジ５２がベース２０の下エッジ３８に対してオーバーハングしている。又、図５Ｃは、上エッジ５０が上エッジ３６に対してオーバーハングし、両下エッジ５２，３８がほぼ一致している実施形態を示している。その他の屋根ぶき配置及び構造も可能である。換気入口４７は、好ましくは、約０．１−５ｃｍ、より好ましくは約０．６−５ｃｍ、更に好ましくは約０．６−１．９ｃｍの平均高さを有する。
【００１５】
支持体２４は、ＰＶモジュール２２をベース２０から、約０．６ｃｍ−１０ｃｍ、より好ましくは約１．２ｃｍ−５ｃｍ、更に好ましくは約１．９ｃｍ−３．８ｃｍの平均距離、離間させる。図５Ａ−５Ｃに示されているように、ＰＶモジュール２２とベース２０との間の分離間隔を異ならせて、テーパ状の換気領域２８を形成することができる。この分離間隔の変化によって、ＰＶモジュール２２の下エッジ５２は、隣接するＰＶモジュールの上エッジ５０にオーバラップすることができる。
【００１６】
屋根板アセンブリ１２は、従来型又は非従来型の構造及び方法を使用して屋根１４に固定することができる。そのような方法の一例が図６に示されており、ここでは、Ｕ形状反曲端部５６を備えるクリップ５４がベース２０の相互係合用上下エッジ３６，３８に係合している。クリップ５４は、クギ５８又はその他の適当なファスナによって、屋根１４又はその他の支持面に固定される。機械式ファスナに加えて、又はそれに代えて、接着剤を使用することも可能である。
【００１７】
図７は、前記第１及び第２上方延出横エッジが、それによってこれらエッジが相互係合し、屋根に固定されるほぼ従来型のバトンシーム（batten seam）６０を形成している別実施形態を示している。このバトンシーム６０はクリップ６６と、弾性を有しほぼＵ形状のバッテン（batten）６８とによって互いに対してと、屋根１４とに対して固定される第１及び第２上方延出エッジ６２，６４を有する。これらクリップ６６は、クギ５８を使用して屋根１４に固定される。図８は、上方延出横エッジ７０，７２が全体的に従来型の直立シーム（standing seam）を形成している別実施形態を示している。エッジ７０，７２は、エッジ７２がエッジ７０をカバーする状態で互いに係合するように構成されている。クリップ７４が、ファスナ７６によって支持面に固定され、かつ、エッジ７０の上部に係合し、エッジ７２によってカバーされるように構成されている。その他の従来型又は非従来型のバトンシーム構造及び直立シーム構造も使用可能である。バトンシーム構造及び直立シーム構造は、通常は、屋根板アセンブリの横エッジを接続するのに使用されるが、状況によっては、隣接する屋根板アセンブリの上下エッジを、たとえば、屋根の尾根線に沿って、接続するのに上方延出シームを使用することも可能である。ベース２０は、好ましくは、耐水性、より好ましくは、防水性のベースである。ベース２０と支持体２４とは、金属、被覆金属、プラスチック、セラミックス、コンクリート、繊維補強コンクリート、フェルト、アスファルト、硫化エラストマ、ＥＰＤＭ、ポリスチレン、被覆ポリスチレン、ネオプレーン、ＣＳＰＥ，ＣＰＥ，ＰＩＢ，ＮＢＥ、熱可塑性プラスチック、ＰＣＶ、ＥＩＰを含む様々な材料から形成することができる。
【００１８】
図９は、エッジ・オーバラップ式ＰＶ屋根板アセンブリ８０を含む本発明の別実施形態を示している。各ＰＶ屋根板アセンブリ８０は、ほぼ平坦なベース８２を有し、これにＰＶモジュール８４が支持体８６によって固定されている。図９の実施形態において、支持体８６は、屋根板アセンブリを安定化させるのに役立つインタロック式支持体である。図９は、ベース８２の上下エッジ８８，９０がいかにして互いにオーバラップして、耐候性接続部を形成するかを示している。図１０は、別のエッジ・オーバラップ式屋根板アセンブリを示し、ここでは、単数又は複数の補強ブラケット９２が、ＰＶモジュール８４のオーバラップ用上下エッジ９４，９６間に使用されている。ブラケット９２は、支持体８６に加えて使用することができる。或いは、適当な場合には、支持体として作用することも可能である。ブラケット９２は、バリア８４又はベース８２に予め取り付けられたものとすることも出来るし、バリア８４がＰＶモジュールである場合には、電気接続部を内蔵することも可能である。
【００１９】
図１１は、ＰＶモジュール２２の上エッジ５０の近傍におけるデフレクタ９７の使用を示している。適切な空気循環、異物防止、及び美観のために、デフレクタ９７は、ＰＶモジュール２２から離間して配置されている。これらデフレクタ９７の上エッジ９８は、ＰＶモジュール２２とほぼ一致し、そして、図１１に示されているように、ＰＶモジュール２２の隣接するエッジとオーバラップしてもよい。デフレクタ９７は、ＰＶモジュール２２に作用する風揚力を低減するのに役立ち、葉や針葉などの異物が換気領域２８に侵入するのを防止するのに役立つ。デフレクタ９７は、ＰＶモジュール２２のエッジ５０に沿った状態で図示されているが、それらデフレクタ９７は、ＰＶモジュール２２の上下エッジ５０，５２及び横エッジ９９，１００の全部又は一部に沿って使用することができる。又、デフレクタ９７は、エッジ・オーバラップ式ＰＶ屋根板アセンブリ８０と使用することができ、更に、図１１に示されているエッジ・インタロック式ＰＶ屋根板アセンブリ１２とも使用することができる。デフレクタ９７は、図１１に示されているもの以外の形状とすることができ、シートメタル、プラスチック、ファイバガラス、等の中実又は多孔性材料、又はその他の適当な材料から形成することができる。通気帯材４８を、デフレクタ９７と使用することも可能である。
【００２０】
図１２は、フレキシブルベース８２に取り付けられたＰＶモジュール８４を備えるエッジ・オーバラップ式ＰＶ屋根板アセンブリ８０の略図である。ベース８２とＰＶモジュール８４とは、それぞれ高さＨ１，Ｈ２と幅Ｗ１，Ｗ２を有する。幅Ｗ２は、幅Ｗ１の約１０２％−２００％にすることができ、高さＨ１は、高さＨ２の約１１０％−２２０％にすることができる。好ましくは、幅Ｗ２は、幅Ｗ１の約１０２％−１５０％であり、高さＨ１は、高さＨ２の約１１０％−１５０％である。より好ましくは、幅Ｗ２は、幅Ｗ１の約１２０％−１５０％であり、高さＨ１は、高さＨ２の約１２０％−１５０％である。ベース８２の横エッジ１０２は、ＰＶモジュール８４の横エッジ１０４から距離ｂ離間し、ベース８２の下エッジ９０は、ＰＶモジュール８４の下エッジ９６から距離ａ離間している。好ましくは、距離aは、約０−５ｃｍであり、距離ｂは、約３−５０ｍｍである。より好ましくは、距離ａは約０−２．５ｃｍであり距離ｂは約３−１３ｍｍである。ベース８２は、図１２及び１３の実施形態では、移送と保存との目的で、図１３に示されているようにこのベース８２をＰＶモジュール８４の上部に折り畳み可能とするべくフレキシブルである。隣接ベース８２間の耐候性は、これらベースのオーバラップ、これらベースの下部（特に、上エッジ８８の近傍で平行な部分）上の接着性帯材のいずれか又は両方、又はその他の手段によって提供される。ベース８２は、好ましくは、或る程度フレキシブルな又は追従性に優れた（compliant）、ＥＰＤＭ、フェルト、ファイバーガラス、アスファルト、硫化エラストマ、シートメタル、被覆金属、プラスチック、セラミックス、コンクリート、ネオプレーン、ＣＳＰＥ，ＣＰＥ，ＰＩＢ，ＮＢＥ、熱可塑性プラスチック、ＰＣＶ、ＥＩＰ等の様々な材料から形成することができる。
【００２１】
図１４は、エッジ・オーバラップ式ＰＶ屋根板アセンブリ８０が側方にオフセットしたアレイを形成している三つのエッジ・オーバラップ式ＰＶ屋根板アセンブリ８０を示している。図１４の屋根板アセンブリ８０の配置順序は、図中、「１ｓｔ」、「２ｎｄ」及び「３ｒｄ」の表示によって示されている。従って、図１４の屋根板アセンブリ８０は、従来と同様、一度に一列分、支持構造に取り付けられる。図１５は、エッジ・オーバラップ式ＰＶ屋根板アセンブリ８０が側方に一致したアレイを形成している三つのエッジ・オーバラップ式ＰＶ屋根板アセンブリ８０を示している。図１５の屋根板アセンブリ８０の配置順序も、図中、「１ｓｔ」、「２ｎｄ」及び「３ｒｄ」の表示によって示されている。図１５の第２と第３の屋根板アセンブリ８０の順序を逆にして、その配置順序を図１４と同じにすることも可能である。図１４と図１５とを比較することによって判るように、オーバラップする横エッジに沿った耐候性の違いは無い。又、上下エッジのオーバラップの間にも大きな違いはなく、主たる相違点は美観に関するものである。
【００２２】
図１６及び図１７は、ベース８２とＰＶモジュール８４とを含むエッジ・オーバラップ式屋根板アセンブリ８０を示している。ＰＶモジュール８４は、支持体８６によってベース８２の上方に支持されている。図１６は、ＰＶモジュール８４が、１２の別々のＰＶセル１０６から成るアレイを含むものであることを示している。これらＰＶセル１０６は、電気伝導体１０８によって示されているもののような、内部接続によって互いに電気接続されている。或いは、一部の薄膜ＰＶモジュールの場合のように、別体のＰＶセル１０６とタブ１０８は設けられないだろう。ＰＶモジュール８４は、電気コネクタ１１２を介して隣接ＰＶモジュールに電気接続されている。コネクタ１１２は、コネクタ端部を備える別々のワイヤとして図示されているが、これらコネクタ１１２は、埋設されるか、又はその他の方法でベース８２、スペーサ８６又はＰＶモジュール８４のいずれかに一体形成することも可能である。ＰＶモジュール８４とベース８２との間には換気領域１１４が形成されている。ＰＶモジュール８４の下エッジ９６は、ベース８２の下エッジ９０を超えてオーバーハング、即ち、延出して、図１６及び１７の屋根板アセンブリ８０のＰＶモジュール８４が図５ＢのＰＶモジュール２２と同様に配置されることを可能にしている。或いは、スペーサ８６の形状を、ＰＶモジュール８４の上面が屋根板アセンブリ８０に亘って共面（co-planar）になって、図９及び図１０に示したものに類似の屋根ぶき外観ではなく、天窓状の外観となるように構成することも可能である。
【００２３】
図１８は、図９及び図１０のアセンブリに類似の二列のエッジ・オーバラップ式ＰＶ屋根板アセンブリ８０を示している。主たる相違点はベース８２に関する。このベース８２は、断熱ブロック１２０上に位置する水バリア１１８を有する。この水バリア１１８の下及び上部分１２１，１２３は、相互係合してシステムのための水ブロックを形成する下上のほぼＵ形状の相互係合領域１２２，１２４を有する。これら領域１２１，１２３に加えて、又は、これらに代えて、シーラントおよび／又は接着剤を使用することも可能である。図１９は、図１８の実施形態に類似しているが下記の相違点を有する別実施形態を示している。図１８の屋根板外観と比較すると、このＰＶモジュール８４は、互いに離間、対向して天窓タイプの外観を形成するエッジ９４，９６に一致されている。又、図１９の実施形態では、下部領域１２２はほぼＬ形状である。他の実施形態の、ベース２０，８２等の、ベースを改造して断熱層を備えたものとすることができる。
【００２４】
前記ＰＶアセンブリ１２，８０は、通常は１つのユニットとして設置される。但し、状況によっては、先にベースを設置し、その後、ＰＶモジュール又は他のバリアを設置するほうが望ましいかもしれない。図２０−図２３は、そのようなシステムを示している。このＰＶモジュールは、図２のＰＶモジュールに対して、主として、支持体２４がクリップタイプの下支持部材１２６と上支持部材１２８とを含むことにおいて異なる。これによって、ベース２０とそれに取り付けられた支持部材１２６とを屋根１４、又はその他の支持面に取り付け、その後、ＰＶモジュール２２を、下支持部材１２６及び上支持部材１２８を使用してベース２０に固定することができる。ＰＶモジュール２２は、全てのベース２０が支持面に取り付けられた後でのみ、又は、単数又は複数のベースが支持面に取り付けられた後で、それらベース２０に固定してもよい。図２２及び図２３に示されているもの以外の種々のタイプの接続支持体も使用可能である。単数又は複数のベースが支持面に取り付けられた後でＰＶアセンブリ２２をベース２０に取り付けることは、いくつかの利点を有する。即ち、
１） 比較的高価なＰＶコンポーネントを購入、出荷する前に、屋根を屋根ぶきし、従って、耐水性にしておくことが可能である、
２）下のベースを予め準備しておくことによってＰＶが建設現場において長期に亘って保管する必要が無くなるので、ＰＶコンポーネントの安全性がより良好に管理される、
３）建築現場におけるＰＶコンポーネントの保管を最小限にすることによって、それが作業者や飛来する異物によって損傷を受けることがないようにできる、そして
４）ＰＶの前にベースを設置することによって、ＰＶに損傷を与える虞なく、他の建築業者がＰＶ取り付けの前に屋根の領域にアクセスすることが可能になる。
【００２５】
特許請求の範囲の欄に記載された本発明の主題から逸脱することなく、ここに開示した実施形態に対して改造及び改変を行うことが可能である。例えば、屋根板アセンブリ８０を構成する複数のバリア８４を、１つのアセンブリにおいて光起電部及び非光起電部の両方のものから構成することができる。ベース８２は、屋根板アセンブリ８０内において、バリア８４を取り付けた箇所と取り付けていない箇所とから構成することができる。ＰＶモジュール８４は、フレキシブルＰＶモジュールとすることができ、支持体２４は、ベース２０、バリア３２若しくは両者と一体に形成するか、又は、これと共に予め形成することができる。
【００２６】
上述したすべての特許、特許出願及び刊行物は、言及したことによってここに包含される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】ＰＶ屋根板アセンブリのアレイであって、１つの列の屋根板アセンブリが隣接列の屋根板アセンブリから側方にオフセットされている複数の屋根板アセンブリを備えるものの略図
【図１Ｂ】ＰＶ屋根板アセンブリのアレイであって、１つの列の屋根板アセンブリが隣接列の屋根板アセンブリと側方に一致している複数の屋根板アセンブリを備えるものの略図
【図２】本発明によって構成されたエッジ・インタロック式ＰＶ屋根板アセンブリの概略等尺平面図
【図３】図２のＰＶモジュールと支持体との概略等尺底面図
【図４】図２のベースのＵ形状エッジ延出部間の相互接続部を示す略図
【図５Ａ】エッジ・インタロック式ＰＶ屋根板アセンブリの隣接列間の相互接続部であって、ＰＶモジュールの上下エッジがベースの上下エッジに対してほぼ一致しているものを示す略図
【図５Ｂ】エッジ・インタロック式ＰＶ屋根板アセンブリの隣接列間の相互接続部であって、ＰＶモジュールの上エッジがベースの上エッジに対して内側に退避し、ＰＶモジュールの下エッジがベースの下エッジに対してオーバーハングしているものを示す略図
【図５Ｃ】エッジ・インタロック式ＰＶ屋根板アセンブリの隣接列間の相互接続部であって、ＰＶモジュールの上エッジがベースの上エッジに対してオーバーハングし、ＰＶモジュールの下エッジがベースの下エッジに対してほぼ一致しているものを示す略図
【図６】隣接ベースのインタロック・エッジを支持面に対して固定するために、この支持面にクギ止めされた反曲クリップの使用を示す図
【図７】ファスナによって支持面に固定されるとともに、弾性を有しほぼＵ形状のバッテン（batten）によってカバーされた、二つの上方に延出するエッジを備えるバトンシーム（batten seam）を示す図
【図８】インタロック・エッジに係合するとともに、ファスナによって下方の支持面に固定される直立シーム（standing seam）タイプのエッジ接続部を示す図
【図９】三列のエッジ・オーバラップ式ＰＶ屋根板アセンブリであって、このアセンブリが、ＰＶモジュールの上下エッジを越えて延出して隣接列のＰＶモジュールの支持体に係合するインタロック支持体を備えるものを示す略図
【図１０】隣接列のＰＶアセンブリのＰＶモジュール間のオーバラップ部における、補強ブラケットの使用を示す図
【図１１】屋根板アセンブリのバリアとベース間の換気領域を通した適切な空気流を促進するための、建築物のリッジと、屋根板アセンブリの列のエッジとにおけるウィンド・デフレクタの使用を示す略図
【図１２】エッジ・オーバラップ式ＰＶ屋根板アセンブリの等尺略図であって、ベースがフレキシブルな耐候性材から成るシートであり、ＰＶモジュールがベースの下エッジと第１横エッジからそれぞれ距離ａ，ｂ離間した状態で示されたものの図
【図１３】図１２の屋根板アセンブリのフレキシブルベースを、出荷のためにＰＶモジュール上に折り畳むことを可能にするための方法を示す図
【図１４】エッジ・オーバラップ式屋根板アセンブリの側方にオフセットしたアレイを示す図
【図１５】エッジ・オーバラップ式屋根板アセンブリの側方に一致したアレイを示す図
【図１６】ある種の電気コネクタを示しているエッジ・オーバラップ式屋根板アセンブリの平面図
【図１７】図１６のアセンブリの線１７−１７に沿った側面図
【図１８】二列のエッジ・オーバラップ式ＰＶ屋根板アセンブリを示す略側面図であって、ベースが断熱ブロックの上部に取り付けられた水バリアを備えるものの図
【図１９】二列のエッジ・オーバラップ式ＰＶ屋根板アセンブリを示す図であって、図１８のものに類似しているが、そのＰＶモジュールが天窓配置式であるものの図
【図２０】三列のＰＶ屋根板アセンブリの略図
【図２１】図２０のアレイを、ＰＶモジュールを取り外した状態で示す図
【図２２】図２１のベースの１つを、一対の下支持部材を示す状態で示す拡大図
【図２３】図２０のＰＶモジュールの略底面等尺図であって、このＰＶモジュールに一対のクリップ式支持部材が固定されているのを示す図
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2005517843.tif 000027
【図２３】
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【国際調査報告】
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