(57)【要約】【課題】太陽電池モジュール一体型屋根材において、下側端部或いは横方向端部を下に向けて置いた場合の太陽電池モジュールへの影響、及び、太陽電池モジュールの横方向端部同士の接触による破損を防止する。【解決手段】ベース材１０上に太陽電池モジュール２を固定してなる太陽電池モジュール一体型屋根材１において、太陽電池モジュール２の横方向端部がベース材１０のモジュール搭載部の横方向端部よりも０．１〜９ｍｍ内側に位置し、太陽電池モジュール２の下側端部がベース材１０の下側端部よりも０．１〜９ｍｍ内側に位置するように構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールをベース材上に重ね合わせてなる太陽電池モジュール一体型屋根材であって、
屋根上に敷設した際に流れ方向に直交する方向に隣り合う部分において、太陽電池モジュールの端部がベース材端部よりも０．１〜９ｍｍ内側に位置することを特徴とする太陽電池モジュール一体型屋根材。
【請求項２】
太陽電池モジュールをベース材上に重ね合わせてなる太陽電池モジュール一体型屋根材であって、
下側端部において、太陽電池モジュールの端部がベース材の端部よりも０．１〜９ｍｍ内側に位置することを特徴とする太陽電池モジュール一体型屋根材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の屋根面に敷設される屋根材に太陽電池モジュールを搭載した太陽電池モジュール一体型屋根材に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、建物の屋根や窓などに取り付けて利用され、業務用のみならず、一般住宅用にも需要が拡大してきている。一般住宅用としては、種々の太陽電池モジュール一体型の屋根材が開発され、太陽電池モジュールを屋根材に搭載する技術としては、例えば特許文献１に記載の方法が知られている。
【０００３】
図８，図９に従来の太陽電池モジュール一体型屋根材の一例の平面図を示す。図８は平面図、図９は図８中のａ−ａ’断面図である。図８，図９に示したように、太陽電池モジュール一体型の屋根材では、ベース材１０のモジュール搭載部１１上に太陽電池モジュール２が一体的に固定されている。尚、図面上、太陽電池モジュール２がベース材１０上に間隙を介して浮いた状態で示されているが、実際には太陽電池モジュール２はベース材１０に接着剤や固定部材を介して一体的に固定されている。図８、図９においてはこれら太陽電池モジュール２とベース材１０との間に介在する部材を便宜上省略する。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１４４４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図８に示すように、従来の太陽電池モジュール一体型屋根材１０１は、敷設時に流れ方向に直交する方向（横方向）に隣り合う部分において、ベース材１０の端部（即ちモジュール搭載部１１）と太陽電池モジュール２の端部とが一致している。また、図９に示すように、ベース材１０の下側端部と太陽電池モジュール２の下側端部とが一致している。
【０００６】
そのため、当該屋根材１０１を敷設した場合、図１０に示すように、横方向に隣り合う太陽電池モジュール２の端部同士が隙間無く接触する。そのため、当該屋根材１０１の施工時に太陽電池モジュール２の横方向端部同士がぶつかり合い破損する恐れがある。また、施工後に太陽電池モジュール２の熱膨張が生じた場合には、該熱膨張によって互いに横方向に押し合うことになり、破損する恐れがある。
【０００７】
また、仮置や運搬、荷揚げ等の作業時に当該屋根材１０１を下側端部を下にして、或いは、横方向ラップ１５の無い側（図８の紙面右側）を下にして立てて置いた場合、太陽電池モジュール２の端部が、該屋根材１０１を置いた面に接触し、該屋根材１０１の重量が太陽電池モジュール２にかかってしまう。さらに、この状態で太陽電池モジュール２側に屋根材１０１が傾いた場合には、太陽電池モジュール２にかかる重量が更に増加して影響が大きくなってしまう。
【０００８】
特に、ベース材１０がセメント系の屋根材や粘土瓦でできている場合は、薄い金属板でできている場合に比べて、太陽電池モジュール一体型屋根材１０１全体の重量が大きく、上記のように太陽電池モジュール２に重量がかかるような置き方をした場合には、太陽電池モジュール２への影響が問題となる。
【０００９】
本発明の課題は、太陽電池モジュール一体型屋根材において、下側端部或いは横方向端部を下に向けて置いた場合の太陽電池モジュールへの影響、及び、太陽電池モジュールの横方向端部同士の接触による破損を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の太陽電池モジュール一体型屋根材は、太陽電池モジュールをベース材上に重ね合わせてなる太陽電池モジュール一体型屋根材であって、
屋根上に敷設した際に流れ方向に直交する方向に隣り合う部分において、太陽電池モジュールの端部がベース材端部よりも０．１〜９ｍｍ内側に位置することを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の太陽電池モジュール一体型屋根材は、太陽電池モジュールをベース材上に重ね合わせてなる太陽電池モジュール一体型屋根材であって、
下側端部において、太陽電池モジュールの端部がベース材の端部よりも０．１〜９ｍｍ内側に位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、敷設時に隣り合う太陽電池モジュールの端部間に間隙が生じるため、施工時にこれら端部同士の接触による破損が防止され、また、施工後に太陽電池モジュールが熱膨張した場合でも、これら端部同士が接触することなく、該接触による破損が防止される。また、作業時に横方向端部を下にして立てて置いた場合でも屋根材の重量が太陽電池モジュールにかからないため、太陽電池モジュールへの影響が防止される。
【００１３】
また、本発明によれば、下側端部においてベース材の端部よりも太陽電池モジュールの端部が内側にあるため、作業時に当該下側端部を下にして立てて置いた場合でも屋根材の重量が太陽電池モジュールにかからないため、太陽電池モジュールへの影響が防止される。また、太陽電池モジュールの端部よりもベース材が突出していることから、太陽電池モジュールの端部が直接他の物品に接触する恐れが低減され、当該接触による太陽電池モジュールへの影響も防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明するが、本発明は本実施形態に限るものではない。
【００１５】
図１は、本発明の太陽電池モジュール一体型屋根材の一実施形態を示す斜視図であり、図２は平面図、図３は図２のａ−ａ’断面図である。また、図４は本例の太陽電池モジュール一体型屋根材を屋根面に施工した状態の斜視図である。
【００１６】
図１〜図３に示すように、本例の太陽電池モジュール一体型屋根材１は、屋根材としてのベース材１０上に、不図示の接着剤や固定部材を介して、光電変換装置である太陽電池モジュール２を一体的に固定したものである。
【００１７】
本例の太陽電池モジュール２は薄型太陽電池モジュールであって、扁平な直方体状を呈しており、封止材により光電変換素子が密閉されている。
【００１８】
太陽電池モジュール２を搭載するベース材１０は、例えば、セメント系の屋根材、粘土瓦または金属瓦等により形成されている。このベース材１０は、単純な平板形状であっても構わないが、外観を屋根材に似せるために、モジュール搭載部分１１の板厚が薄く形成され、その下側端部において裏面側に突出した着座部１２が形成されている。
【００１９】
また、ベース材１０の上側端部の裏面側には、野地板に当接する断面逆台形状の脚部１３が形成されており、その表面側には上側に隣接するベース材１０の着座部１２が着座する縦方向ラップ部１４が延設されている。縦方向ラップ部１４は、上記モジュール搭載部分１１よりも板厚を増大させて突設され、モジュール搭載部分１１に太陽電池モジュール２を配置した際に、太陽電池モジュール２の上面と縦方向ラップ部１４の上面とが略同一平面となるように形成されている。この縦方向ラップ部１４には、釘やビス等で固定する止着孔１７が開設されている。
【００２０】
さらに、流れ方向に直交する方向（横方向）の一端部には、隣接するベース材１０を上側に重ねる横方向ラップ部１５が延設されている。横方向ラップ部１５は、上記屈曲した着座部１２によってベース材１０の他端部に区画される下部空間１６に配置される。尚、本例では、横方向ラップ部１５が紙面上ベース材１０の左端部に延設されているが、これに限るものではなく、ベース材１０の右端部に延設してもよい。
【００２１】
太陽電池モジュール一体型屋根材１は、野地板等の屋根面上に沿って、瓦等の屋根材を縦横に敷設するように施工される。即ち、野地板上に太陽電池モジュール一体型屋根材１を配置し、縦方向ラップ部１４の止着孔１７に不図示の釘やビス等を止着して固定する。横方向における太陽電池モジュール一体型屋根材１の配置は、図４に示すように、横方向ラップ部１５上に左隣りの太陽電池モジュール一体型屋根材１の右端部が重なるように施工される。流れ方向における太陽電池モジュール一体型屋根材１の配置は、図４に示すように、下側の太陽電池モジュール一体型屋根材１の縦方向ラップ部１４上に上側の太陽電池モジュール一体型屋根材１の着座部１２が着座して重なるように施工される。野地板上には防水性のルーフ材が敷設される場合もあるが、本例の太陽電池モジュール一体型屋根材１の施工法は基本的に変わらない。
【００２２】
このようにして屋根面上に縦横に敷設された複数の太陽電池モジュール２は、不図示の接続ケーブルによって直列または／及び並列に電気的に接続される。
【００２３】
本発明においては、図２に示すように、敷設時に流れ方向に直交する方向（横方向）に隣り合う部分において、太陽電池モジュール２の端部がベース材１０の端部（即ち、モジュール搭載部１１の端部）より内側に位置し、各端部間の距離Ａ，Ｂはそれぞれ０．１〜９ｍｍとなるように構成する。このように、横方向において太陽電池モジュール２をモジュール搭載部１１の端部よりも内側に位置するように構成することにより、図５に示すように、屋根面上に敷設した際に、横方向において隣接する太陽電池モジュール２間でＡ＋Ｂの間隙が生じ、施工時に互いにぶつかる恐れがなく、また、熱膨張による破損も防止される。また、横方向ラップ部１５を持たない側（図２においては紙面右側）の端部を下に向けて当該屋根材１を置いた場合にも、太陽電池モジュール２の端部が、該屋根材１を置いた面に接触しないため、太陽電池モジュール２に屋根材１の重量がかかる恐れがない。
【００２４】
係る寸法Ａ，Ｂについて説明する。本発明の太陽電池モジュール一体型屋根材１は、作業時に一時的に立てて置く際、置き場所の面に対して治具を用いて垂直に立てる場合もあれば、治具を用いずに斜めに立てかける場合もある。斜めに立てかける場合でも、その角度は鉛直方向に対して４５°までである。よって、図６に示すように、横方向端部を下に向けて当該屋根材１を垂直に立てて置いた状態から、該屋根材１を太陽電池モジュール２側に４５°傾けた場合に、太陽電池モジュール２が当該屋根材１を置いた面に接しない距離を最大寸法とする。即ちＡ，Ｂの最大寸法は、ベース材１０のモジュール搭載部１１の上面から太陽電池モジュール２の上面までの高さＤであり、通常、Ｄは９ｍｍ程度であるため、Ａ，Ｂの最大寸法は９ｍｍである。
【００２５】
図５に示すように、施工後に横方向に隣り合う太陽電池モジュール２間の間隙は寸法ＡとＢの合計となる。よって、Ａ，Ｂをむやみに大きくすると、当該間隔が大きくなり過ぎ、横方向への太陽電池モジュール２の意匠的な連続性が失われる。また、Ａ，Ｂをむやみに大きくすると、屋根面積に対する発電面積が少なくなる。よって、寸法Ａ，Ｂについては最大９ｍｍの範囲で構成する。
【００２６】
また、温度上昇による太陽電池モジュール２の寸法変化（伸び量）は、（温度による線膨張率）×（太陽電池モジュールの長さ）×（上昇温度）で表される。例えば、太陽電池モジュール２の透光性表面材がガラスであって、伸び量がほぼ透光性表面材の伸びに依存する場合、太陽電池モジュール２の線膨張率は、ガラスと同じ約９×１０-6となり、太陽電池モジュール２の横方向の長さを９１０ｍｍ、温度上昇を８０Ｋとすると、伸び量は約０．６５５２ｍｍとなる。即ち、寸法Ａと寸法Ｂの合計を、伸び量の０．６５５２ｍｍ以上としておけば、太陽電池モジュール２同士が熱膨張によってぶつかる恐れがない。
【００２７】
伸び量は、透光性表面材の種類によって決まる線膨張率、太陽電池モジュールの長さ、上昇温度によって変わるので、必要となる寸法Ａと寸法Ｂの合計も前記条件によって変わる。例えば、線膨張率を約９×１０-6、太陽電池モジュールの横方向の長さを４５５ｍｍ、温度上昇を４０Ｋとした場合の伸び量は約０．１６３８ｍｍであり、必要となる寸法Ａと寸法Ｂの合計は約０．１６３８ｍｍ以上が望ましい。
【００２８】
また、本発明においては、図２，図３に示すように、太陽電池モジュール２の下側端部がベース材１０の下側端部よりも上側、即ち屋根材１の内側に位置し、該端部同士の距離Ｃが０．１〜９ｍｍである。当該構成により、本発明の屋根材１は、下側端部を下にして立てて置いた場合でも、太陽電池モジュール２の端部が、該屋根材１を置いた面に接触しないため屋根材１の重量が太陽電池モジュール２にかからず、太陽電池モジュール２への影響が回避される。
【００２９】
係る寸法Ｃをむやみに大きくすると、屋根面積に対する発電面積が少なくなるため好ましくない。先に説明した寸法Ａ，Ｂの場合と同様に、傾けて立てかけた状態を想定し、図７に示すように、本発明の屋根材１を垂直に立てた状態から太陽電池モジュール２側に４５°倒した状態で、太陽電池モジュール２の端部が当該屋根材１を置いた面に接しない距離がＣの最大寸法である。即ち、Ｃの最大寸法は、ベース材１０のモジュール搭載部１１の上面から太陽電池モジュール２の上面までの高さＥであり、通常、Ｅは９ｍｍ程度であるため、Ｃの最大寸法は９ｍｍである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の太陽電池モジュール一体型屋根材の好ましい実施形態の斜視図である。
【図２】図１の太陽電池モジュール一体型屋根材の平面図である。
【図３】図２の太陽電池モジュール一体型屋根材のａ−ａ’断面図である。
【図４】図１の太陽電池モジュール一体型屋根材を屋根上に敷設した状態の斜視図である。
【図５】図１の太陽電池モジュール一体型屋根材を横方向に並べた状態での境界部分を示す部分平面図である。
【図６】図２に示される寸法Ａの最大寸法の説明図である。
【図７】図２に示される寸法Ｃの最大寸法の説明図である。
【図８】従来の太陽電池モジュール一体型屋根材の一例の平面図である。
【図９】図８の太陽電池モジュール一体型屋根材のａ−ａ’断面図である。
【図１０】図８の太陽電池モジュール一体型屋根材を横方向に並べた状態での境界部分を示す部分平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  太陽電池モジュール一体型屋根材
２  太陽電池モジュール
１０  ベース材
１１  モジュール搭載部分
１２  着座部
１３  脚部
１４  縦方向ラップ部
１５  横方向ラップ部
１６  下部空間
１７  止着孔
１０１  太陽電池モジュール一体型屋根材
【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】
2007231540.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007231540.tif 000011
【図１０】
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