(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
瓦本体の上面に凹陥部を設け、この凹陥部に下面に端子ボックスを備えた太陽電池モジュールを接着剤によって固定する太陽電池モジュール瓦において、
前記瓦本体の凹陥部に前記端子ボックスを収納する端子ボックス収納凹部を設け、前記凹陥部に前記端子ボックス収納凹部を囲繞するように突提を設け、この突提の上面に両面粘着テープを粘着して前記太陽電池モジュールを前記瓦本体に仮固定したことを特徴とする太陽電池モジュール瓦。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建物の屋根材として用いられる瓦に太陽電池モジュールを搭載した太陽電池モジュール瓦に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物の屋根材として用いられる瓦に太陽電池を搭載し、太陽エネルギーを電気に変換して利用する技術は、実開昭６２−５２６１０号公報、実開平１−１４８４１７号公報、実開平４−２８５２４号公報、実開平５−３４３０号公報及び特開平１１−１９９９号公報等で知られている。
【０００３】
実開昭６２−５２６１０号公報は、瓦や外壁を対象とした外装材の上面に太陽電池に適合する形状の凹陥部を設け、この凹陥部に太陽電池を装着したものである。
【０００４】
実開平１−１４８４１７号公報は、平板瓦の下部表面に太陽電池を設け、この太陽電池のリード線を平板瓦の上縁両端裏面の空間部が形成される部分から導出したものである。
【０００５】
実開平５−３４３０号公報は、瓦の表面に太陽電池を接着するとともに、太陽電池の表面に不透明なシートを剥離可能に密着し、瓦葺き作業時にシートによって太陽電池を保護するようにしたものである。
【０００６】
特開平１１−１９９９号公報は、太陽電池の裏面における太陽電池の側縁の内側に、シリコーン系防水パッキンをシリコーン系接着剤によって接着したものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、従来の太陽電池搭載型瓦は、瓦本体に対して太陽電池を直接接着剤によって接着したり、瓦本体に凹陥部を設け、この凹陥部の底面に太陽電池を接着剤を介して接着し、さらに太陽電池と凹陥部の内周面との間の隙間にコーキング材を充填することにより固定している。
【０００８】
しかし、太陽電池を瓦本体の凹陥部に接着するには、凹陥部に接着剤を塗布したのち、太陽電池の裏面を下側にして接着剤層に押し付けることにより接着しているが、接着剤が硬化するまでには数時間がかかり、硬化するまでに凹陥部の底面に設けられた端子ボックス収納凹部に接着剤が流れ込むことがあり、接着剤層を所望の厚みに確保できない。
【０００９】
また、屋根のように、太陽光に晒されて高温度となったり、風雨に晒される環境下においては、接着剤が劣化し易く、亀裂が生じて太陽電池モジュールの裏側の凹陥部に雨水等が浸入し易いという問題があるが、凹陥部に雨水が浸入すると、端子ボックス収納凹部に雨水が浸入し、電気的短絡あるいは漏電等の虞もあるという問題がある。
【００１０】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、瓦本体の凹陥部に太陽電池モジュールを接着剤によって固定する際に、接着剤層を所望の厚みに確保でき、また端子ボックス収納凹部への雨水の浸入を防止できる信頼性の高い太陽電池モジュール瓦を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、瓦本体の上面に凹陥部を設け、この凹陥部に下面に端子ボックスを備えた太陽電池モジュールを接着剤によって固定する太陽電池モジュール瓦において、前記瓦本体の凹陥部に前記端子ボックスを収納する端子ボックス収納凹部を設け、前記凹陥部に前記端子ボックス収納凹部を囲繞するように突提を設け、この突提の上面に両面粘着テープを粘着して前記太陽電池モジュールを前記瓦本体に固定したことを特徴とする。
【００１３】
請求項１の構成によれば、凹陥部に設けた突提によって雨水が端子ボックス収納凹部に浸入するのを防止でき、また突提によって凹陥部の底面と太陽電池モジュールとの間の間隔を保ち、接着剤層の厚みを確保できる。さらに、突提の上面に両面粘着テープを粘着することにより、両面粘着テープが防水パッキンの役目を果たし、防水が確実となる。また、接着剤が硬化するまでの間、両面粘着テープによって太陽電池モジュールを瓦本体に仮固定できるため、太陽電池モジュールの位置ずれを防止でき、次の例えばコーキング工程等に搬送することも可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜図４は第１の実施形態を示し、図１は太陽電池モジュール瓦の斜視図、図２は瓦本体の平面図、図３は太陽電池モジュール用瓦の瓦葺き状態を示す縦断側面図、図４は太陽電池モジュール瓦の一部の縦断側面図である。
【００１６】
図１及び図２に示すように、瓦本体１は、例えばセメント瓦，粘土瓦，金属瓦等によって矩形平板状に形成されている。瓦本体１の両側部には左右に隣り合う瓦本体１と雄雌関係で嵌合するオーバラップ部１ａ，１ｂが設けられ、下端部裏面には前垂れ部１ｃが、上端部表面には後立上り部１ｄが設けられている。そして、前垂れ部１ｃは下段側の瓦本体１の上面に重なり、後立上り部１ｄは上端側の瓦本体１の下面に重なるようになっている。
【００１７】
瓦本体１の上面には略全面に亘って取付け部としての矩形状の凹陥部２が設けられている。この凹陥部２は後述する太陽電池モジュールの肉厚より僅かに深く形成されており、この凹陥部２の略中央部には矩形状の端子ボックス収納凹部３が設けられている。この端子ボックス収納凹部３の底部で、瓦本体１の上端部側に偏倚した位置にはケーブル導出孔３ａが穿設されている。さらに、端子ボックス収納凹部３の裏面は瓦本体１の前垂れ部１ｃと略同一高さに形成されていて、瓦本体１を屋根に安定した状態に載置できるようになっている。
【００１８】
前記凹陥部２の底面には端子ボックス収納凹部３を囲繞するように矩形状の突提４が一体に設けられている。この突提４は高さが１〜２ｍｍで、断面が台形であり、上面は平坦面に形成されている。さらに、凹陥部２の下端側の隅部には瓦本体１を貫通する排水孔５が穿設されている。
【００１９】
前述のように構成された瓦本体１の凹陥部２は、太陽電池モジュール６の寸法に適合した大きさに形成され、この凹陥部２には太陽電池モジュール６が収納されている。この太陽電池モジュール６は、例えば１枚のガラス基板に透明電極層、アモルファス半導体層、裏面電極層を形成したもので、裏面にはさらに封止材により絶縁、防水等のための封止を行った矩形状の薄板パネル構造のものが例示できる。また、半導体層としては、アモルファス半導体層が好適に用いられるが、これに限定されるものではなく、単結晶、多結晶、微結晶またはＳｉ系でも化合物系でもよい。
【００２０】
図３に示すように、太陽電池モジュール６の裏面の略中央部には端子ボックス７が固定され、この端子ボックス７には出力取出しケーブル８が接続されている。そして、端子ボックス７は瓦本体１の端子ボックス収納凹部３に収納され、出力取出しケーブル８はケーブル導出孔３ａから瓦本体１の裏面側に導出されている。
【００２１】
太陽電池モジュール６を瓦本体１の凹陥部２に固定する手段としては、肉厚が０．５〜１．０ｍｍの両面粘着テープ９と接着剤１０を用いるが、接着剤１０は、瓦本体１の凹陥部２における略全面（図２に示す斜線ａの部分）に塗布して接着剤層１０ａを形成する。また、端子ボックス収納凹部３を囲繞するように設けられた突提４の上面に両面粘着テープ９を貼着する。
【００２２】
そして、図４に示すように、両面粘着テープ９の被覆テープを剥離した後、太陽電池モジュール６の裏面を下側にして瓦本体１の凹陥部２の接着剤層１０ａに押し付けると、太陽電池モジュール６の裏面は斜線ａの部分の接着剤層１０ａに接着されるとともに、両面粘着テープ９に粘着される。
【００２３】
接着剤層１０ａが硬化するまでには数時間要するが、太陽電池モジュール６は両面粘着テープ９によって瓦本体１に仮固定されているため、太陽電池モジュール６を搭載した瓦本体１を移動しても太陽電池モジュール６が位置ずれすることはなく、コンベア等によって次の工程に搬送することも可能である。
【００２４】
また、両面粘着テープ１０は端子ボックス収納凹部３を囲繞する突提４の上面に貼着されているため、凹陥部２の底面と太陽電池モジュール６の下面との間隔によって接着剤層１０ａの肉厚を確保でき、太陽電池モジュール６を瓦本体１に確実に固定できる。しかも、凹陥部２に設けた突提４による止水効果と、肉厚が０．５〜１．０ｍｍの両面粘着テープ９によるパッキンの働きによって、凹陥部２に浸入した雨水が端子ボックス収納凹部３に流れ込むのを防止できる。
【００２５】
次に、前述のように構成された太陽電池モジュール瓦を用いて建物の屋根を施工する、いわゆる瓦葺きについて説明すると、図３に示すように、屋根１１には棟側１１ａから軒側１１ｂに向かって下り勾配に傾斜する野地板１２が設けられており、この野地板１２に直接または瓦下地材を介して太陽電池モジュール瓦を載置する。
【００２６】
通常の瓦葺き作業と同様に太陽電池モジュール瓦を軒側１１ｂから順次棟側１１ａに向かって野地板１２に載置するが、左右に隣り合う瓦本体１相互は、瓦本体１のオーバラップ部１ａ，１ｂを雄雌関係で嵌合し、瓦本体１の上端部側に設けられた取付け孔１３（図１及び図２参照）に釘を通して野地板１２に固定する。また、下段側の瓦本体１の後立上り部１ｄの上部に上段側の瓦本体１の前垂れ部１ｃをオーバラップさせ、さらに、上段側の瓦本体１の排水孔５が下段側の瓦本体１の後立上り部１ｄより下方（軒側１１ｂ）に位置させる。そして、上段の瓦本体１も同様に取付け孔１３に釘を通して野地板１２に固定する。
【００２７】
前述と同様に方法を繰り返すことにより、太陽電池モジュール瓦によって屋根１１を構成することができ、この瓦葺き作業と平行して端子ボックス７から導出された出力取出しケーブル８相互を直列または並列に接続することにより、複数枚の太陽電池モジュール６を電気的に接続することができる。
【００２８】
なお、第１の実施形態によれば、瓦本体１の凹陥部２における略全面に接着剤１０を塗布して接着剤層１０ａを形成したが、瓦本体１の凹陥部２に部分的に接着剤１０を塗布して接着剤層１０ａを形成してもよい。
【００２９】
また、第１の実施形態においては、端子ボックス収納凹部３を囲繞するように突提４を設け、この突提４の上面に両面粘着テープ９を貼着したが、図５に示すように、凹陥部２の底面における両側部近傍にも突提１４を設け、この突提１４の上面に両面粘着テープ９を貼着することにより、太陽電池モジュール６を安定した状態に固定できるとともに、接着剤層１０ａの厚さも均一にすることができる。
【００３０】
また,端子ボックスが凹陥部２の上方に偏倚して設置することができる。
【００３１】
また,端子ボックスの収納凹部３の裏面は第１の実施形態において瓦本体１の前垂れ部１ｃと略同一高さに形成されているが,収納凹部３に端子ボックスが収納可能であればよく、端子ボックスの収納凹部３の裏面の高さは設置する屋根の勾配,収納凹部の位置により当該瓦が支障なく葺くことができるように適宜変更することが可能である。
【００３２】
さらに、第１の実施形態においては、瓦本体１の凹陥部２に瓦本体１を貫通する排水孔５を設けたが、瓦本体１に排水孔５を設けることに限定されるものではなく、瓦本体１の下側縁部に凹陥部２と連通する排水溝を部分的あるいは全体的に切欠して設け、凹陥部２に浸入した雨水を排水するようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、凹陥部に設けた突提によって凹陥部に浸入した雨水が端子ボックス収納凹部に浸入するのを防止でき、電気的短絡及び漏電を防止できる。
【００３４】
また、突提によって凹陥部の底面と太陽電池モジュールとの間の間隔を保ち、接着剤層の厚みを確保でき、太陽電池モジュールを確実に固定できる。さらに、突提の上面に両面粘着テープを粘着することにより、両面粘着テープが防水パッキンの役目を果たし、防水が確実となる。また、接着剤が硬化するまでの間、両面粘着テープによって太陽電池モジュールを瓦本体に仮固定できるため、太陽電池モジュールの位置ずれを防止でき、次の例えばコーキング工程等に搬送することも可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示す太陽電池モジュール瓦の斜視図。
【図２】同実施形態の瓦本体の平面図。
【図３】同実施形態の太陽電池モジュール瓦の瓦葺き状態を示す縦断側面図。
【図４】同実施形態の太陽電池モジュール瓦の一部の縦断側面図。
【図５】この発明の他の実施形態を示す瓦本体の一部の縦断正面図。
【符号の説明】
１…瓦本体
２…凹陥部
３…端子ボックス収納凹部
６…太陽電池モジュール
７…端子ボックス
９…両面粘着テープ
１０…接着剤
【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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