(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主板の中間に下方に屈曲形成された両段部を介して一段低くなる中間平坦部が形成され，前記主板の両側には屈曲結合部が形成された鉄系薄鋼板製の屋根板本体と、前記中間平坦部上に載置貼着されたソーラーと、該ソーラー上に固定されたガラス板又は硬質プラスチック板とからなることを特徴とするソーラー屋根板。
【請求項２】
請求項１において、前記段部箇所の前記ソーラー端部にはコーキング材が充填されてなることを特徴とするソーラー屋根板。
【請求項３】
主板の中間に下方に屈曲形成された両段部を介して一段低くなる中間平坦部が形成され，前記主板の両側には屈曲結合部が形成された鉄系薄鋼板製の屋根板本体と，前記中間平坦部上に載置貼着され、且つ薄膜材が被覆されたソーラーとからなるソーラー屋根板からなり、隣接する両ソーラー屋根板の屈曲結合部が結合されてなることを特徴とするソーラー屋根。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ソーラーを一体化した屋根主板であっても、強度性に優れ、乗っても割れにくいソーラー屋根板及びそのソーラー屋根に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、アモルファス系のソーラーは発電効率が一般に約８％〜約１０％であるが、結晶系のソーラーの発電効率は一般に約１２％〜約１５％である。また、アモルファス系のソーラーは、初期段階では経時的に発電効率が低下することもあるが、結晶系のソーラーは経時的に安定して、一定の発電効率を維持している利点もある。
そのアモルファス系のソーラーセルの一部は曲げに対する柔軟性もあるため、鉄系薄鋼板又は金属製屋根板の平面部に貼着した一体化のソーラー屋根板が存在している。しかし，金属製屋根板の平面部に結晶系のソーラーセル又はガラス上にコートした非結晶系ソーラーを貼着すると、これらソーラーセルは非常に脆く、ソーラーの断面強度が十分に得られず、屋根施工中に人が乗るとソーラーが割れてしまう危険性があった。
【０００３】
このため、これらソーラーを金属製屋根板に設置するには、ソーラー関連部材としてのアルミニウム枠材（架台，枠材，ソーラー及び保護材からなる）を設けて設置されている。このようなアルミニウム枠材を使用したソーラー一体型屋根において、雨仕舞を良くするには、フレーム端部同士が嵌合できるように複雑な形状に押出ししなければならず、アルミニウム材料費と押出し加工費を合わせて高コストになっていた。また、アルミニウム枠材の場合、一体物として押出し製造ができないため、多くの部材から構成され、高価となる欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そのソーラー関連部材は屋根材ではないため、この下に正規の屋根を設けなければならず割高となる欠点があった。このため、屋根とソーラー関連部材とが一体となったソーラー屋根板又はソーラー屋根の開発が要望されている。このため、本発明は、ソーラーを一体化した屋根主板であっても、強度性があり、乗っても割れにくいソーラー屋根板及びそのソーラー屋根を開発することを技術的課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで発明者は、上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、本発明を、主板の中間に下方に屈曲形成された両段部を介して一段低くなる中間平坦部が形成され，前記主板の両側には屈曲結合部が形成された鉄系薄鋼板製の屋根板本体と、前記中間平坦部上に載置貼着されたソーラーと、該ソーラー上に固定されたガラス板又は硬質プラスチック板とからなるソーラー屋根板或いは、主板の両側には屈曲結合部が形成された鉄系薄鋼板製の屋根板本体の前記主板上に載置貼着されたソーラーにはフッ素樹脂フィルム等の薄膜材が被覆されたソーラー屋根板と、隣接する両ソーラー屋根板の屈曲結合部が結合され、前記ソーラー屋根板の主板の下面に下地材が敷設されてなるソーラー屋根等としたことにより、ソーラーを一体化した屋根主板であっても、強度性に優れ、乗っても割れにくいソーラー屋根板及びそのソーラー屋根を提供することができ、上記課題を解決したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態について図面に基づいて説明すると、図１乃至図６は本発明のソーラー屋根板Ａを示すものであって、比較的幅広又は通常幅の主板１の中間に下方に屈曲形成された段部１ａ，１ａを介して一段低くなる中間平坦部１ｂが形成され、前記主板１の両側には左右対称の屈曲結合部２，２又は左右非対称の屈曲結合部６，７が形成された鉄系薄鋼板製の屋根板本体と、前記中間平坦部１ｂと同等幅の結晶系のソーラー１０と、前記中間平坦部１ｂと同等幅の強化等したガラス板１１又は硬質プラスチック板１２からなり、前記中間平坦部１ｂ上に前記ソーラー１０が載置され、該ソーラー１０上に前記ガラス板１１又は硬質プラスチック板１２が載置されている。
【０００７】
前記ソーラー１０は、結晶系の太陽電池セル１０ａが上下でＥＶＡ（ethylene vinyl asetate) 樹脂１０ｂ，１０ｂにて被覆され、下側のＥＶＡ樹脂１０ｂの下側に絶縁シート１０ｃが設けられ、さらに、この下側にＥＶＡ樹脂１０ｂが設けられて構成されている。この実施形態では、前記段部１ａ，１ａを介した中間平坦部１ｂなる凹部箇所に、前記ソーラー１０及びガラス板１１又は硬質プラスチック板１２がすっぽり入るように構成されている。このようにするのには、図７に示すように、端部に屈曲結合部を加工しない略平坦状の鉄系薄鋼板なる屋根板本体において、段部１ａ，１ａを介して一段低くなる中間平坦部１ｂを形成した状態で、前記ソーラー１０及び屋根板本体を真空加熱し〔図７（Ａ）参照〕、前記中間平坦部１ｂ上に前記ソーラー１０のＥＶＡ樹脂１０ｂが貼着固定される〔図７（Ｂ）参照〕。その後に、前記屋根板本体の端部に屈曲結合部２，２が屈曲形成されたり〔図７（Ｃ），（Ｄ）参照〕，或いは、左右非対称の屈曲結合部６，７が屈曲形成される（図４参照）。
【０００８】
前記段部１ａ，１ａを屈曲加工することで断面強度を向上させることができる。特に、鉄系薄鋼板では屈曲加工によって、該加工箇所が加工硬化し、一層断面強度を向上させることができる。前記凹部箇所にソーラー１０が貼着され、該ソーラー１０と前記凹部箇所の周囲がシールされ、ソーラー１０と屋根材とが一体化することで、大きな断面強度が得られる。さらに、該ソーラー１０の表面に、前記ガラス板１１又は硬質プラスチック板１２が載置されたときに強い断面強度が得られる。前記ガラス板１１又は硬質プラスチック板１２の上面と前記金属板の主板１の上面とが略一致するように構成されている。
【０００９】
前記ソーラー１０の断面周囲と屋根の凹部箇所との周囲を完全にシールするには、図３等に示すように、コーキング材１３が隙間に安定して注入されることが重要であり、そのためには、屋根凹部箇所に該当する段部１ａの断面角度θは、９０度以上が必要であり、好ましくは、実験では、約１２０度〜約１５０度程度でコーキング材１３が内部まで入り込み、前記ソーラー１０の断面の周囲全体がくまなくシールされた。また、前記コーキング材１３はシリコン系を使用することが好ましい。
【００１０】
次に、第２実施態様としては、図８乃至図１０に示したように、前記中間平坦部１ｂの下面に近接して設けられた下地材１４が設けられている。該下地材１４としては、硬質ボード（厚さ９mm以上），合板（９mm以上），硬質発泡プラスチック材（発泡ウレタン，発泡ポリエチレン等約２０mm以上）が好適である。さらに、具体的には、８０kg／m2の荷重に対し、最大で約１０mm〜約１５mm程度撓まない又は窪まない部材が好適であり、これらを使用することで、極めて優れた断面強度を得ることができる。また、断面強度を更に向上させるには、前記下地材１４と前記ソーラー１０とを接着剤等により一体化することが好適である。
【００１１】
前記ソーラー１０の表面側の保護材として、前記ガラス板１１又は硬質プラスチック板１２は使用せず、フレシキブルなフッ素樹脂フィルム又はフッ素樹脂コート等の薄膜材１５を使用する。該薄膜材１５は、断面強度に対して殆ど効果がないが、曲げに強く，前記下地材１４と一体化工法とすることで、強度的に有効とすることができる。そこで本発明は、大型屋根の場合であって、全体が湾曲した屋根の場合、湾曲型ソーラー屋根に使用できる大きな利点がある。異形・変形ソーラー屋根として対応できる利用範囲を大きく広げることができる。このような結晶系のソーラー屋根は現存しないし、また、前記薄膜材１５のみを被覆しても、下地材１４の存在によって、結晶系のソーラー１０に何ら損傷を与えることなく施工できる。また、ガラス板１１や硬質プラスチック板１２が脆いため割れる危険性もあるが、これを無くして、下地材１４との組み合わせで、断面強度等を著しく向上させることができる。
【００１２】
第３実施形態としては、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、前記屋根板本体の前記中間平坦部１ｂに、下向きの凸状として所定間隔をおいて凹状リブ１ｃが多数形成されたものである。該凹状リブ１ｃが加工されることで、前記中間平坦部１ｂにリブ波加工されることとなり、屋根板本体の断面強度は著しく向上する。この場合、図１２及び図１３に示すように、ガラス板１１等の補強材は不要となり、ソーラー面はフレシキブルなフッ素樹脂フィルム等の薄膜材１５が被覆されている。
【００１３】
第４実施形態としては、図示しないが、前記硬質プラスチック板１２を使用した場合に、補強のために、第２実施形態（図８等参照）のように、ソーラー屋根板Ａの中間平坦部１ｂの下面位置に、下地材１４を設けたものである。これによって、硬質プラスチック板１２が、強度的にガラス板１１よりも僅かに劣っていたとしても、前記下地材１４の存在によって強固な構成にできる。
【００１４】
前記ソーラー１０付きのソーラー屋根板Ａは、主板１の左右側に対称的に屈曲結合部２，２が構成されたもの（図１，図８参照）と、主板１の左右側に非対称的に屈曲結合部６，７が構成されたもの（図４，図５参照）とが存在している。左右対称の屈曲結合部２は、立上り部を介して内方（主板１側）に上面部が形成され、該上面部の外端より下向き傾斜状の被嵌合屈曲部が屈曲形成されている。また、この屋根施工には、前記屈曲結合部２，２箇所を支持する支持具３と、前記屈曲結合部２，２端に巻着結合する巻着板４〔図８（Ｂ）参照〕と、前記屈曲結合部２，２箇所を被覆嵌合するキャップ材５とから構成されている。前記支持具３は母屋等の構造材９上に固着されている。
【００１５】
また、左右非対称の屈曲結合部６，７の場合には、図４及び図５に示すように、主板１の一側端（水下側）に上馳部としての屈曲結合部６が形成され、他端側（水上側）に下馳部としての屈曲結合部７が形成されている。その上馳部としての屈曲結合部６は、まず主板１の一側端より略直角状の前端側片が垂下形成され、該前端側片の下端から主板１側に略水平状に上向き傾斜片が屈曲形成されている。該上向き傾斜片の他端側、即ち前記前端側片との折曲箇所と反対位置となる端部から折返し端縁が形成されている。該折返し端縁は、断面略Ｕ字形状をなすように屈曲形成されたものである。さらに、下馳部としての屈曲結合部７は、前記主板１の水上側端に形成されたものであり、前記後端側片と被固定屈曲片から形成されたものである。前記屈曲結合部６，７を前記横葺としての屋根板本体を下地材１４に載置固定するための吊子８は、座板部，垂直支持部，上馳支持部及び下馳支持部とから構成され、該吊子８は縦垂木等の構造材９にビス等の固着具にて固着されている。
【００１６】
【発明の効果】
本発明においては、主板１の中間に下方に屈曲形成された両段部１ａ，１ａを介して一段低くなる中間平坦部１ｂが形成され，前記主板１の両側には屈曲結合部２，２、６，７が形成された鉄系薄鋼板製の屋根板本体と、前記中間平坦部１ｂ上に載置貼着された結晶系のソーラー１０と、該ソーラー１０上に固定されたガラス板１１又は硬質プラスチック板１２とからなるソーラー屋根板としたことにより、従来のように、高コストのアルミニウム枠材を必要とせず、安価な鉄系薄鋼板が使用でき、しかも結晶系のソーラーと屋根板と一体となったものを提供する。これによって、全体的なコストが極めて安価なソーラー屋根にすることができ、施工も簡単にできる利点がある。特に、強度性に優れ、乗っても割れにくいソーラー屋根板を提供することができる。
【００１７】
また、請求項２の発明においては、請求項１において、前記段部１ａ箇所の前記ソーラー１０端部にはコーキング材１３が充填されてなるソーラー屋根板としたことにより、前記ソーラー１０の水密性を更に確保し、漏電や発電効率の低下等を防止できるソーラー屋根板を提供することができる。
【００１８】
さらに、請求項３の発明においては、主板１の中間に下方に屈曲形成された両段部１ａ，１ａを介して一段低くなる中間平坦部１ｂが形成され，前記主板１の両側には屈曲結合部２，２（６，７）が形成された鉄系薄鋼板製の屋根板本体と，前記中間平坦部１ｂ上に載置貼着され、且つ薄膜材が被覆されたソーラー１０とからなるソーラー屋根板Ａからなり、隣接する両ソーラー屋根板Ａの屈曲結合部が結合されてなるソーラー屋根としたことにより、特に、大型屋根の場合であって、全体が湾曲した屋根の場合、湾曲型ソーラー屋根に使用できる大きな利点がある。さらに、前記薄膜材１５のみを被覆しても、下地材１４の存在によって、ソーラー１０に何ら損傷を与えることなく施工でき、下地材１４との組み合わせで、正圧強度等を著しく向上させることができる利点がある。
【００１９】
さらに、前記ソーラー１０は、前記主板１の中間に下方に屈曲形成された両段部１ａ，１ａを介して一段低くなる中間平坦部１ｂ箇所に貼着されてなるソーラー屋根としたことにより、強度的に優れたものにできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の縦断正面図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】図２の要部拡大図
【図４】本発明の第１実施形態の変形例の縦断正面図
【図５】図４の要部拡大図
【図６】図５の要部拡大図
【図７】（Ａ）はソーラーを屋根板本体に真空加熱して貼着せんとする状態図
（Ｂ）はソーラーを屋根板本体に真空加熱して貼着した状態図
（Ｃ）はソーラー付き屋根板本体の端部に屈曲結合部を加工する状態図
（Ｄ）はソーラー付き屋根板本体の端部に屈曲結合部を加工する状態図
【図８】（Ａ）は本発明の第２実施形態の縦断正面図
（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大断面図
【図９】図８（Ａ）の要部拡大図
【図１０】図９の要部拡大図
【図１１】（Ａ）は屋根板本体の中間平坦部に凹状リブを形成した別の実施形態の斜視図
（Ｂ）は（Ａ）のＰ−Ｐ矢視拡大断面図
【図１２】本発明の第３実施形態の縦断正面図
【図１３】図１２の要部拡大図
【符号の説明】
Ａ…ソーラー屋根板
１ａ…段部
１ｂ…中間平坦部
２，６，７…屈曲結合部
１０…ソーラー
１１…ガラス板
１２…硬質プラスチック板
１３…コーキング材
１４…下地材
１５…薄膜材
【図１】
0003980265.tif 000002
【図２】
0003980265.tif 000003
【図３】
0003980265.tif 000004
【図４】
0003980265.tif 000005
【図５】
0003980265.tif 000006
【図６】
0003980265.tif 000007
【図７】
0003980265.tif 000008
【図８】
0003980265.tif 000009
【図９】
0003980265.tif 000010
【図１０】
0003980265.tif 000011
【図１１】
0003980265.tif 000012
【図１２】
0003980265.tif 000013
【図１３】
0003980265.tif 000014