(57)【要約】【課題】台風など強風時においても太陽電池ユニットが瓦本体から浮き上がって脱落することのないよう耐風圧機能を強化する。【解決手段】瓦本体１の表面に太陽電池ユニット２全体を収容可能な収容凹部３が形成され、その下縁部３１の２箇所に、収容した太陽電池ユニット２の下縁部２２を嵌め合わせて係止し脱落しないようにする係止凹部４が形成してある。また太陽電池ユニット２の上縁部２３全体とそれに続く瓦本体１の瓦尻部を覆うカバーパネル７を取り付けてあり、太陽電池ユニット２の上縁部２３には、該上縁部２３を収容可能なコ字状凹部７４ｂ備え、前記収容凹部３の上部側面１１との間に差し込まれ、その先端部７４ａが上部側面１１に設けられた係止凹部１１ａに係止可能とした係止金具７４を少なくとも１個、配設した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
瓦本体の表面に太陽電池ユニットを収容可能な収容凹部を形成するとともに、該収容凹部の下縁部に、収容した太陽電池ユニットの下縁部を係止する係止部を瓦本体と一体成形して形成したうえ、該太陽電池ユニットの上縁部とそれに続く瓦尻部の部分を覆うカバーパネルを取り付けた太陽光発電瓦であって、該太陽電池ユニットの上縁部には、その上縁部を収容可能なコ字状凹部を備えるとともに、該上縁部と瓦本体の前記収容凹部の上部側面との間に差し込まれ、その先端がその上部側面に設けられた係止凹部に係止可能とした係止金具を少なくとも１個、配設したことを特徴とする太陽光発電瓦。
【請求項２】
前記係止金具が、前記カバーパネルの前縁部から伸びた金属部材であって、その金属部材をコ字状に加工し、前記太陽電池ユニットの上縁部を収容可能な凹部を形成したものである請求項１に記載の太陽光発電瓦。
【請求項３】
前記係止金具が、前記カバーパネルの裏面に溶接された金属部材であって、前記カバーパネルの前縁部との間で前記太陽電池ユニットの上縁部を収容可能な凹部を形成したものである請求項１に記載の太陽光発電瓦。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池を組み込んだ瓦に関するものであって、特に、太陽電池ユニットの組込み構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
屋根材として賞用されている粘土瓦に太陽電池を組み込んで、太陽光のエネルギを電気エネルギに変換して、利用しようとする技術が注目されている。この場合、多数の太陽電池素子を平板状に集合させた太陽電池ユニットが応用され、この太陽電池ユニットを瓦本体に組み込んだ一体型瓦（特許文献１参照）が開発されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−６２５５号公報：段落（０００５）、段落（０００７）、段落（００１５）
【０００４】
また、本発明の出願人は、図５に示すような、太陽電池を組み込んだ瓦に関し、太陽電池ユニットの組込み構造と出力ケーブルの導出構造の改良に関する提案（特願２００１−１９１６００号出願）を行っている。
このものは、先ず、瓦本体１の表面に四角形平板面の太陽電池ユニット２全体を収容可能な太陽電池の収容凹部３を形成するとともに、該凹部３の下縁部３１に、収容した太陽電池ユニット２の下縁部を嵌め合わせて係止し脱落しないようにする係止凹部４を瓦本体１と一体成形して形成してある。
なお、本文において、上下左右の向きは、屋根に葺かれた瓦を下側から見たとき状態で表す。すなわち頭方向を下、尻方向を上というものとする。
【０００５】
次いで、前記太陽電池ユニット２の上縁部全体とそれに続く瓦本体１の瓦尻部の部分を覆うカバーパネル７を取り付けたものである。すなわち、このカバーパネル７は、瓦本体１の瓦尻部（アンダラップ部を除く）全体をカバーする横長形状の金属板材であり、上側に葺かれる瓦の頭部先端部分が当接する位置をカバーするように取り付けられることになる。なお、このカバーパネル７には、瓦側の瓦固定釘用孔（図示せず）に相当する位置に釘孔７１が透設され、屋根葺きの際に、カバーパネル７と瓦本体１とは一体に取り付け固定される。
【０００６】
このようなパネルカバー７を用いることにより、太陽光発電ユニット２の出力ケーブル収容凹溝などを含む瓦本体１の尻側部分を広く覆うので雨水が浸入しにくく、内部の出力端子ボックス（図示せず）や出力ケーブル（図示せず）を保護できる他、その前縁部７３が太陽電池ユニット２の上縁部全体を押さえることになるので、太陽電池ユニット２の取り付けがより確実になるという利点が得られるのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の太陽光発電瓦における太陽電池ユニットの取り付け構造をさらに改良して、台風など強風時においても太陽電池ユニットが瓦本体から浮き上がって脱落することのないよう耐風圧機能を強化した太陽光発電瓦を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題は、瓦本体の表面に太陽電池ユニットを収容可能な収容凹部を形成するとともに、該収容凹部の下縁部に、収容した太陽電池ユニットの下縁部を係止する係止部を瓦本体と一体成形して形成したうえ、該太陽電池ユニットの上縁部とそれに続く瓦尻部の部分を覆うカバーパネルを取り付けた太陽光発電瓦であって、該太陽電池ユニットの上縁部には、その上縁部を収容可能なコ字状凹部を備えるとともに、該上縁部と瓦本体の前記収容凹部の上部側面との間に差し込まれ、その先端がその上部側面に設けられた係止凹部に係止可能とした係止金具を少なくとも１個、配設したことを特徴とする本発明の太陽光発電瓦によって、解決することができる。
【０００９】
また、本発明は、前記係止金具が、前記カバーパネルの前縁部から伸びた金属部材であって、その金属部材をコ字状に加工し前記太陽電池ユニットの上縁部を収容可能な凹部を形成したものである形態、さらには、前記係止金具が、前記カバーパネルの裏面に溶接された金属部材であって、前記カバーパネルの前縁部との間で前記太陽電池ユニットの上縁部を収容可能な凹部を形成したものである形態などの前記太陽光発電瓦として、好ましく具体化される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の太陽光発電瓦に係る実施形態について、図１〜４および５を参照しながら説明する。
本発明の太陽光発電瓦の構造は、追って詳述する係止金具に関するところを除き、図５（Ａ）（Ｂ）に例示する先願のものと実質的に変わりはない。すなわち、第１に、瓦本体１の表面に四角形平板面の太陽電池ユニット２全体を収容可能な収容凹部３が形成されていて、その収容凹部３の下縁部３１の２箇所に、収容した太陽電池ユニット２の下縁部２２を嵌め合わせて係止し脱落しないようにする係止凹部４を瓦本体１と一体成形して形成してある。
【００１１】
次いで、本発明では図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、前記太陽電池ユニット２の上縁部２３全体とそれに続く瓦本体１の瓦尻部の部分を覆うカバーパネル７を取り付けているのである。そしてこのカバーパネル７には、瓦側の瓦固定釘用孔（図示せず）に相当する位置に釘孔７１が透設され、屋根葺きの際に、固定釘によってカバーパネル７と瓦本体１とは一体に取り付け固定される。
【００１２】
このようなパネルカバー７を用いることにより、前述した通り、太陽光発電ユニット２の出力ケーブル収容凹溝などを含む瓦本体１の尻側部分を広く覆うので雨水が浸入しにくく、内部の出力端子ボックス（図示せず）や出力ケーブル（図示せず）を保護できる他、その前縁部７３が太陽電池ユニット２の上縁部２３全体に重ね合わされているので、太陽電池ユニット２の取り付けを確実するものである。
【００１３】
そして、本発明の最も特徴とするところは、図５（Ａ）のＡ−Ａ断面である図１（Ａ）に示すように、該太陽電池ユニットの上縁部２３には、その上縁部２３を収容可能なコ字状凹部７４ｂを備えるとともに、その上縁部２３と前記収容凹部３の上側壁面１１との間に差し込まれ、その先端部７４ａが該上側壁面１１に設けられた係止凹部１１ａに係止可能とした係止金具７４を少なくとも１個、設定強度に応じて適宜複数個を配設した点にあり、以下にその好ましい実施形態を説明する。なお、図１（Ｂ）は、図５（Ｂ）に相当する図である。
【００１４】
（第１実施形態）
図２によって、この係止金具７４の第１実施形態について説明する。この係止金具７４は、適宜幅員の金属部材であって、先ずその金属部材は断面コ字状に屈曲加工したコ字状凹部７４ｂが形成され、そのコ字状凹部７４ｂは、瓦本体に装着される前記太陽電池ユニット２の上縁部２３を挟んで収容可能な凹部形状をなしている。この場合、緩衝材８を介在させ上縁部２３を保護するのがよい。
【００１５】
次いで、そのコ字状凹部７４ｂに連続して垂下するバネ部７４ｃが形成され、その端部は折り返されて、先端部７４ａに至る。そして、この先端部７４ａは、収容凹部３の上部側面１１に設けられた係止凹部１１ａに前記バネ部７４ｃの断発力で付勢されながら係止可能としている。かくして、この係止金具７４によれば、その凹部７４ｂに太陽光発電ユニット２が嵌め付けられてより安定して保持でき、その先端部７４ａの係止作用にって、前記太陽電池ユニット２の上縁部２３の固定が強化され、耐風圧性能が一層向上する利点が得られる。
【００１６】
この実施形態によれば、上述のように成形して得た係止金具７４を太陽電池ユニット２の上縁部２３を挟んで嵌めつけてから、太陽光発電ユニット２全体を前記収容凹部３に押し込めば、上部側面１１に設けられた係止凹部１１ａに係止金具７４の先端部７４ａが係止して嵌め付け簡単に終了するという利点が得られる。なお、図３に示すものは、この係止金具７４をカバーパネル７と一体に形成した事例であり、この場合は、太陽光発電ユニット２の保持が一層確実となり、カバーパネル７の取り付けも同時に行える利点がある。
【００１７】
（第２実施形態）
図４に第２実施形態を例示している。ここにおける係止金具７４は、前記カバーパネル７の裏面に溶接部７４ｄにより溶接接合された金属部材であって、垂下した部分を前方に折り曲げた屈曲部７４ｅを形成して、前記カバーパネル７の前縁部７３との間で前記太陽電池ユニット２の上縁部２３を挟んで収容可能な凹部に形成したものである。次いで、バネ部７４ｃ、先端部７４ａを設ける点は先の第１実施形態と同様であり、この係止金具７４の作用効果も第１実施形態と実質的に同じである。なお、ここでは、太陽電池ユニット２の上縁部２３のクッション材８を設けているが、これは必須の要件ではない。
【００１８】
これら各実施形態における係止金具はいずれも、幅１０〜２０ｍｍ厚さ０．３〜１．０ｍｍのステンレス板材から曲げ加工、鎔接などで製作されるもので、太陽電池ユニット２の上縁部２３に対する係止機能を保持するとともに、そのバネ部７４ｃの弾発力で付勢された状態で先端部７４ａが係止凹部１１ａに係止されるのでカバーパネル７の浮き上がりを効果的に防止するから、強風時などにおける太陽電池ユニット２の浮き上がり、脱落を確実に防止できる。さらに、この係止金具は形状が複雑でないので製作が容易であって、それを装着するには、上方から押し付けるだけで、係止金具自体が撓むことにより、容易に嵌め付けることができるなど、取り扱いも簡単であるという利点がある。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の太陽光発電瓦は、以上説明したように構成されているので、台風など強風時においても太陽電池ユニットが瓦本体から浮き上がって脱落することのないよう耐風圧機能を強化することが可能となり、安全性を高めたものとして太陽光発電瓦の普及に寄与するという優れた効果がある。よって本発明は、従来の問題点を解消した太陽光発電瓦として、工業的価値はきわめて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するためのＡ−Ａ断面図（Ａ）、Ｂ−Ｂ断面図（Ｂ）。
【図２】第１実施形態を示す断面部分斜視図。
【図３】第１実施形態の変形を示す要部断面図。
【図４】第２実施形態を示す要部断面図。
【図５】先願の実施形態を示す正面図（Ａ）、断面図（Ｂ）。
【符号の説明】
１  瓦本体、１１  上側側面、１１ａ  係止凹部、２  太陽電池ユニット、２２下縁部、２３  上縁部、３  収容凹部、３１  下縁部、４  係止凹部、７  カバーパネル、７１  釘孔、７３  前縁部、７４  係止金具、７４ａ  先端部、７４  ｂコ字状凹部、７４  ｃバネ部、７４ｄ  溶接部。
【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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