【手続補正書】
【提出日】平成16年1月8日(2004.1.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】太陽電池屋根用ガラス
【特許請求の範囲】
【請求項１】可視光線透過率が５〜７０％の着色ガラスからなり、表面が反射防止性を有することを特徴とする太陽電池屋根用ガラス。
【請求項２】前記着色ガラスが安全ガラスである請求項１記載の太陽電池屋根用ガラス。
【請求項３】前記着色ガラスが、太陽電池部分の模様と近似する模様からなる着色被膜を有する請求項１記載の太陽電池屋根用ガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池屋根用ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築物の屋根は、粘土瓦、スレート、新生瓦および金属屋根材が汎用屋根材として一般に使われている。そして、採光を目的とした用途としてガラス瓦も知られている。しかし、前記の汎用屋根材では、破損、風化、腐食などの問題があり、建築物の寿命と同等まで耐久するのは困難といわれている。また、今後太陽電池を載せた屋根の普及または増加が予想されるが、太陽電池の外部は通常透明性の高いガラスでカバーされるので、外観的には太陽電池自体の色がそのまま映りかつ反射特性も違うことから、従来の屋根材では、意匠および質感などの相違により一体感をだすのが難しい。ガラス屋根材として例えば特公平３−３３７があるが、これまでのものは、採光が目的で７０％を超える可視光線透過率を有する無色透明のガラス瓦であるため、同様に違和感がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の屋根材の有する前記問題の解決を目的としてなされたもので、具体的にはその一部に太陽電池を組み込んだ従来の屋根における、太陽電池部分と太陽電池以外の部分との不調和を解消または改善すること、および太陽電池以外の部分の屋根材として耐久性がありかつ安全なガラス屋根材を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、太陽電池以外の部分の屋根材として、可視光線透過率が５〜７０％の着色ガラスからなり、表面が反射防止性を有することを特徴とする太陽電池屋根用ガラスを提供する。
本発明はまた上記着色ガラスが安全ガラスである上記太陽電池屋根用ガラスを提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明において着色ガラスとしては、可視光線透過率が５〜７０％、好ましくは１０〜５０％の着色ガラスが用いられる。着色ガラスであることは、太陽電池部分との色的調和を図るうえで重要である。太陽電池部分の屋根は、太陽電池固有の例えばグレー系またはブルー系の暗色であるので、該太陽電池部分と共用する着色ガラスはこの太陽電池の色調にできるだけ近いことが望ましい。
【０００６】
この着色ガラスを得るには、ガラス自体を着色する方法と、透明ガラスの表面に着色層を表面処理により形成する方法がある。前者の代表的なものとしては、濃色のグレーガラス、グリーンガラス、ブラウンガラス、ブロンズガラスなどの建築用色ガラスが挙げられ、これらのうちから太陽電池部分の色調に合わせて選択すればよい。そして、太陽電池部分と違和感が少ないように調和させるには、可視光線透過率と反射特性を加味して選択調整する。
【０００７】
一方、後者は、金属もしくは金属酸化物の単独またはこれらの組み合わせからなる着色被膜、または無機系塗料の着色被膜を、普通の透明ガラスの表面に形成して、所望の色調と可視光線透過率を得る。このような着色被膜は、色調を太陽電池部分に容易に合わせうる利点がある。なお、前記透明ガラスとしては通常無色の透明ガラスを用いるが、淡色の透明ガラスを用いてもよい。
【０００８】
さらに、太陽電池部分の外観が模様を呈している場合には、この模様に近似する所望の模様を着色被膜により形成できる。太陽電池部分の屋根は、複数枚の太陽電池パネルから構成されており、各パネルは一つの基板に複数の単位太陽電池が並列して配置されているので、屋根に取り付け施工したとき、通常その外観はこれらの配列模様を有する。そこで、表面処理で着色ガラスを得る際に、この模様と同一または類似する近似の模様を被膜で形成しようとするものである。この場合、可視光線透過率は、模様のため位置によって若干異なるので、パネル全体の平均値として取り扱う。
【０００９】
上記可視光線透過率の限定は、太陽電池部分との調和に自由度を持たせることに意味がある。可視光線透過率が７０％を超えると、通常の無色透明ガラスに近くなるために、太陽電池部分に調和させ違和感の少ない一体性を得ることが困難となる。
【００１０】
一方、可視光線透過率が５％より小さいと、ほとんど黒色または暗色になるため、同様に太陽電池部分に調和させる調整機能が得られなくなるうえ、逆に違和感を増長させるように働く。かかる理由により、可視光線透過率の範囲は５〜７０％が適当であり、実用化されている太陽電池部分の色調を考えると、１０〜５０％の範囲がより好ましい。
【００１１】
また、本発明においてこれら着色ガラスは、生板のままで使用することもあるが、通常は安全性の面から安全ガラスの形態で用いる。この安全ガラスとしては、強化ガラス、網入りガラス、線入りガラス、合わせガラスなどがある。なかでも強化ガラスが安全性およびコスト面で好ましい。
【００１２】
さらに、本発明の屋根用ガラスは反射防止性の表面を有している。ガラスの表面性状は、太陽電池部分との一体的な調和を図るのに有効な要素である。特に、太陽光線を受ける状態においては、屋根用ガラスの表面が鏡面となって反射が生じるため、屋根用ガラスの反射率を太陽電池部分の反射率と同等かそれ以下にする。
【００１３】
このガラスの反射防止手段としては、一般に知られている表面の粗面化または反射防止膜形成などの方法が適宜使用できる。しかし、建築材料として低コストで製造する必要があることから、通常は次のようなガラス表面を機械的または化学的に加工または処理して粗面にする方法が採用される。
【００１４】
機械的に行う方法は、ガラスの成形と同時にその表面に微細な凹凸を形成したり、ガラスの表面を研磨またはサンドブラストして所望の凹凸を付与したりして、その散乱効果により反射を軽減するものである。一方、化学的な方法はエッチングであり、前記の機械的方法で粗面加工した後に行ってもよい。これらの反射防止処理はガラスの片面のみに行うことも両面に対し行うこともできる。また、反射防止とは関係なく雨水の流れを良くするために、ガラスの外表面に縦方向の筋状溝を設けてもよい。
【００１５】
【実施例】
例１
ロールアウト法成形装置の下段成形ロールとして、サンドブラストにより微細な凹凸の彫刻を施したロールを使用し、着色ガラス素地をロールプレス成形して、可視光線透過率が２０％で、表面に約１２０μｍの凹凸を有する着色ガラスを得た。このガラスの外観はグレー色であり、また表面の反射は前記の凹凸による散乱効果により軽微なものであり、太陽電池屋根の太陽電池以外の部分に使用したところ、太陽電池部分と調和し美観に優れていた。
【００１６】
例２
フロート法で成形された着色グレーガラスを、磨き板ガラス製造工程で粗摺り研磨を行った後、その研磨面を簡単にポリッシャで艶出し研磨した。この着色ガラスの可視光線透過率は２０％で、表面に１〜５μｍの凹凸を有する摺りガラスが得られた。この着色ガラスを例１と同様に太陽電池屋根の一部に組み込んで使用したところ、太陽電池部分と一体感のある外観が得られた。
【００１７】
例３
フロート法で成形された例２の着色ガラスをサンドブラスト処理し、表面にザラザラの凹凸をつけた後、ガラス周辺に液溜め壁を設け、その表面に弗硫酸溶液を流しガラスを揺動させながら２分間保持しエッチングした。エッチングされた着色ガラスは可視光線透過率が１８％で、表面の凹凸は約１００μｍであったが、落ち着いた反射特性を有し、太陽電池部分との調和が一層よいものとなった。
【００１８】
例４
透明の普通板ガラスの片面を弗硫酸溶液によりエッチング処理して、約３μｍの凹凸表面とし、このガラスの他の面に無機系塗料の被膜を形成して、可視光線透過率が１０％のグレー系の着色ガラスを得た。このガラスを通常の強化処理の半分程度の強化処理を施して半強化ガラスにした後、屋根材として使用したところ、外観的にも強度的にも優れた屋根ガラスであることが確認できた。
【００１９】
例５
結晶系太陽電池パネルの模様を製版した印刷用スクリーンを製作し、透明でノングレヤ調の型板ガラスの平滑面側に、このスクリーンでブルー／グレー色の無機インクを使用して印刷した後、通常の強化処理を施し前記太陽電池パネルの意匠または模様に近似する強化ガラスを得た。このガラスの平均可視光線透過率は約３０％であった。
【００２０】
このガラスを太陽電池屋根の太陽電池以外の部分の屋根用ガラスとして使用したところ、太陽電池部分と非常によく調和した屋根材となり、一体性の高い屋根が得られた。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の屋根用ガラスは、太陽電池屋根の太陽電池以外の部分の屋根材として意匠および質感ともに太陽電池部分と一体性が高い。また、風化、腐食などの問題がなく耐久性の優れた屋根材であり、安全ガラスの形態で使用すれば割れなどの心配も一切なくなり、安全性にも優れる。