(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の傾斜した屋根に取付けられる略矩形板状の平らな瓦本体と、
この瓦本体の上面に設けられ、上記瓦本体の傾斜方向に沿って該瓦本体の全長に亘って延びた排水溝と、
上記瓦本体の上面に設けられ、太陽電池モジュールを収納する凹陥部と、を有し、
上記排水溝は、上記凹陥部と部分的に重なる位置関係で、該凹陥部より深く形成されているとともに、該凹陥部より上記傾斜方向に長く形成されており、該凹陥部を超えた両端が上記瓦本体の上面に露出していることを特徴とする太陽電池モジュール用瓦。
【請求項２】
複数枚の瓦本体を上記傾斜方向に並べて瓦葺きした際、上段側の瓦本体の排水溝の下端が下段側の瓦本体の対応する排水溝の上端と接続し、これらの排水溝が一直線状に連続することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール用瓦。
【請求項３】
上記凹陥部内であって上記排水溝と重ならない部位に、上記太陽電池モジュールの端子ボックスを収納するための収納凹部を有し、
この収納凹部の周囲に、該収納凹部に対する浸水を防止するため該収納凹部を囲む環状の溝を有し、
この環状の溝は、上記排水溝に連通していることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール用瓦。
【請求項４】
上記凹陥部内であって上記排水溝と重ならない部位に、上記太陽電池モジュールの端子ボックスを収納するための収納凹部を有し、
この収納凹部の周囲に、該収納凹部に対する浸水を防止するため該収納凹部を囲む環状の凸部を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール用瓦。
【請求項５】
太陽電池モジュールと、
この太陽電池モジュールをその上面に設けられた凹陥部に収納した状態で、建物の傾斜した屋根に取付けられる略矩形板状の平らな瓦本体と、
上記凹陥部と部分的に重なる位置関係で上記瓦本体の上面に設けられ、上記瓦本体の傾斜方向に沿って該瓦本体の全長に亘って延び、上記傾斜方向に離間した上記瓦本体の上辺および下辺に開放した上端および下端を有し、上記凹陥部より上記傾斜方向に長く且つ該凹陥部より深い互いに離間した複数本の排水溝と、を有し、
上記各排水溝の上記凹陥部を超えた両端が上記瓦本体の上面に露出していることを特徴とする太陽電池モジュール付瓦。
【請求項６】
複数枚の瓦本体を上記傾斜方向に並べて瓦葺きした際、上段側の瓦本体の排水溝の下端が下段側の瓦本体の対応する排水溝の上端とそれぞれ接続し、これら上下一対の排水溝が一直線状に連続することを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュール付瓦。
【請求項７】
上記凹陥部内であって上記排水溝と重ならない部位に、上記太陽電池モジュールの端子ボックスを収納するための収納凹部を有し、
この収納凹部の周囲に、該収納凹部に対する浸水を防止するため該収納凹部を囲む環状の溝を有し、
この環状の溝は、上記排水溝に連通していることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュール付瓦。
【請求項８】
上記凹陥部内であって上記排水溝と重ならない部位に、上記太陽電池モジュールの端子ボックスを収納するめの収納凹部を有し、
この収納凹部の周囲に、該収納凹部に対する浸水を防止するため該収納凹部を囲む環状の凸部を有することを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュール付瓦。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽光を光電変換する太陽電池モジュールを建物の屋根に搭載するための太陽電池モジュール用瓦、および太陽電池モジュールを搭載した太陽電池モジュール付瓦に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建物の屋根に葺かれる瓦に太陽電池モジュールを搭載し、太陽エネルギーを電気に変換して利用する技術として、例えば、特願平８−２４４９８８号公報に開示されたものが知られている。
【０００３】
この公報には、瓦本体の上面に太陽電池モジュールを陥着するための凹部を有し、この凹部内の下辺側の底部に瓦本体の裏側に貫通した複数の孔を有するとともに各孔に連通して延びた複数の溝を有する構造が開示されている。この構造により、太陽電池モジュールと凹部との間の隙間のコーキング部分を通して凹部内に不所望に浸水した雨水を上記複数の溝および複数の孔を通して瓦の裏側へ流出させるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の瓦構造では、瓦本体の凹部と太陽電池モジュールとの間に浸水防止のためのコーキングが不可欠であり、コーキング部分の劣化等により万が一凹部に雨水が浸水した場合には、太陽電池モジュールの裏側にある接続端子が濡れる可能性があった。
【０００５】
また、上述した従来の瓦構造は、凹部に不所望に浸水した雨水を瓦の裏側に導くようになっているため、この構造の瓦を葺いた際に、建物の屋根の野地板を濡らして腐食させてしまう可能性があった。
【０００６】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、太陽電池モジュールと瓦本体との間の浸水を防止するためのコーキングが不要であり、屋根の野地板を雨水で濡らすことのない太陽電池モジュール用瓦、および太陽電池モジュール付瓦を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の太陽電池モジュール用瓦は、建物の傾斜した屋根に取付けられる略矩形板状の平らな瓦本体と、この瓦本体の上面に設けられ、上記瓦本体の傾斜方向に沿って該瓦本体の全長に亘って延びた排水溝と、上記瓦本体の上面に設けられ、太陽電池モジュールを収納する凹陥部と、を有し、上記排水溝は、上記凹陥部と部分的に重なる位置関係で、該凹陥部より深く形成されているとともに、該凹陥部より上記傾斜方向に長く形成されており、該凹陥部を超えた両端が上記瓦本体の上面に露出している。
【０００９】
また、上述した発明によると、複数枚の瓦本体を上記傾斜方向に並べて瓦葺きした際、上段側の瓦本体の排水溝の下端が下段側の瓦本体の対応する排水溝の上端と接続し、これらの排水溝が一直線状に連続することを特徴とする。
【００１０】
また、上述した発明の太陽電池モジュール用瓦は、上記凹陥部内であって上記排水溝と重ならない部位に、上記太陽電池モジュールの端子ボックスを収納するための収納凹部を有し、この収納凹部の周囲に、該収納凹部に対する浸水を防止するため該収納凹部を囲む環状の溝を有し、この環状の溝は、上記排水溝に連通していることを特徴とする。
【００１１】
また、上述した発明の太陽電池モジュール用瓦は、上記凹陥部内であって上記排水溝と重ならない部位に、上記太陽電池モジュールの端子ボックスを収納するための収納凹部を有し、この収納凹部の周囲に、該収納凹部に対する浸水を防止するため該収納凹部を囲む環状の凸部を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の太陽電池モジュール付瓦は、太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールをその上面に設けられた凹陥部に収納した状態で、建物の傾斜した屋根に取付けられる略矩形板状の平らな瓦本体と、上記凹陥部と部分的に重なる位置関係で上記瓦本体の上面に設けられ、上記瓦本体の傾斜方向に沿って該瓦本体の全長に亘って延び、上記傾斜方向に離間した上記瓦本体の上辺および下辺に開放した上端および下端を有し、上記凹陥部より上記傾斜方向に長く且つ該凹陥部より深い互いに離間した複数本の排水溝と、を有し、上記各排水溝の上記凹陥部を超えた両端が上記瓦本体の上面に露出している。
【００１３】
また、上述した発明によると、複数枚の瓦本体を上記傾斜方向に並べて瓦葺きした際、上段側の瓦本体の排水溝の下端が下段側の瓦本体の対応する排水溝の上端とそれぞれ接続し、これら上下一対の排水溝が一直線状に連続することを特徴とする。
【００１４】
また、上述した発明の太陽電池モジュール付瓦は、上記凹陥部内であって上記排水溝と重ならない部位に、上記太陽電池モジュールの端子ボックスを収納するための収納凹部を有し、この収納凹部の周囲に、該収納凹部に対する浸水を防止するため該収納凹部を囲む環状の溝を有し、この環状の溝は、上記排水溝に連通していることを特徴とする。
【００１５】
更に、上述した発明の太陽電池モジュール付瓦は、上記凹陥部内であって上記排水溝と重ならない部位に、上記太陽電池モジュールの端子ボックスを収納するめの収納凹部を有し、この収納凹部の周囲に、該収納凹部に対する浸水を防止するため該収納凹部を囲む環状の凸部を有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１には、この発明の太陽電池モジュール用瓦１の概略斜視図を示してあり、図２には、この太陽電池モジュール用瓦１をその上面１ａ側から見た平面図を示してある。各図において、太陽電池モジュール用瓦１を建物の傾斜した屋根に葺いた状態の例として、傾斜方向に沿った上段側の太陽電池モジュール用瓦１を実線で示し、下段側の太陽電池モジュール用瓦１’の一部を破線で示してある。また、図２では、太陽電池モジュール用瓦１の上面１ａに設けられた後述する凹陥部４内に太陽電池モジュール６を収納した状態として、太陽電池モジュール６を破線で示してある。
【００１８】
図１および図２に示すように、太陽電池モジュール用瓦１は、例えばセメント瓦、粘土瓦、金属瓦によって形成された略矩形板状の瓦本体２を有している。瓦本体２は、図２に破線で示すように、その凹陥部４に太陽電池モジュール６を収納・接着した状態（太陽電池モジュール付瓦として）で建物の傾斜した屋根に沿って上下左右に整列した状態で葺かれる。
【００１９】
瓦本体２の傾斜方向上側および左側には、上下左右に隣り合う瓦本体２と係合するオーバラップ２ａ、２ｂがそれぞれ設けられている。また、上側のオーバーラップ部２ａには、瓦本体２を図示しない屋根の野地板に固定するための２つのくぎ孔３が形成されている。
【００２０】
瓦本体２の上面１ａには、略全面に亘って略矩形状の凹陥部４が設けられている。この凹陥部４は、後述する太陽電池モジュール６の肉厚より僅かに深く形成されており、太陽電池モジュール６の寸法に合った大きさに形成されている。この凹陥部４には、太陽電池モジュール６が装着されて接着される。
【００２１】
また、瓦本体２の上面１ａには、凹陥部４とは別に、瓦本体２の傾斜方向に沿って瓦本体２の全長に亘って延びた２本の排水溝８が設けられている。各排水溝８は、瓦本体２の傾斜方向に離間した上辺２０ａおよび下辺２０ｂにそれぞれ開放した上端８ａおよび下端８ｂを有し、比較的幅広で且つ凹陥部４より深く形成されている。
【００２２】
このように形成された各排水溝８は、複数枚の瓦本体２を屋根の傾斜方向に沿って並べて瓦葺きした際に、上段側の瓦本体２の排水溝８の下端８ｂが下段側の瓦本体２の対応する排水溝８の上端８ａと接続し、これらの排水溝８、８が傾斜方法に沿って一直線状に連続するようになっている（図１または図２参照）。つまり、屋根に葺かれた複数枚の瓦本体２によって、屋根の全長に亘って傾斜方向に連続した複数本の長い排水溝が形成されることになる。
【００２３】
また、２本の排水溝８の間であって、凹陥部４の略中央部には、矩形状の端子ボックス収納凹部１０（以下、単に収納凹部１０と称する）が設けられている。この収納凹部１０の底部で、瓦本体２の上端部側に偏倚した位置にはケーブル導出孔１０ａが穿設されている。この収納凹部１０には、凹陥部４内に収納された太陽電池モジュール６の裏面側に設けられた図示しない端子ボックスが収納され、ケーブル導出孔１０ａには、端子ボックスから導出された図示しない出力取出しケーブルが挿通される。つまり、太陽電池モジュール６の出力取出しケーブルは瓦本体２の裏側に導出される。
【００２４】
瓦本体２の凹陥部４に収納される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、裏面は半導体層、裏面電極層等を保護するため、封止材で封止した矩形状の薄板パネル構造であるが、アモルファス半導体層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。
【００２５】
次に、上記のように構成された太陽電池モジュール付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。
【００２６】
建物の屋根には棟側から軒側に向かって下り勾配に傾斜する野地板が設けられており、この野地板に直接または瓦下地材を介して太陽電池モジュール付瓦を載置する。
【００２７】
通常の太陽電池モジュールを持たない瓦の瓦葺き作業と同様に、太陽電池モジュール付瓦を軒側から順次棟側に向かって野地板に載置するが、上下左右に隣り合う瓦本体２相互は、瓦本体２のオーバラップ部２ａ、２ｂを互いに係合し、瓦本体２の上側のオーバーラップ部２ａに設けられたくぎ孔３（図１及び図２参照）に釘を通して野地板に固定する。
【００２８】
このような作業を繰り返すことにより、太陽電池モジュール付瓦によって屋根を葺くことができ、この瓦葺き作業と平行して、太陽電池モジュール６の端子ボックスから導出された出力取出しケーブル相互を、瓦本体２の裏側で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。
【００２９】
上記のように構成された本発明の太陽電池モジュール用瓦１または太陽電池モジュール付瓦（図２の状態のもの）によると、この瓦の上（或いは太陽電池モジュール６の上）に降った雨や雪などの略全量を、屋根の傾斜方向に繋がった排水溝８を通して積極的に流し落すため、雨水の排水を確実にすることができる。
【００３０】
また、瓦本体２の上面１ａに形成した排水溝８の深さを、太陽電池モジュール６が装着される凹陥部４の深さより深くしたため、殆どの雨水が太陽電池モジュール６の裏側を通って流れることになり、従来必要とされていた凹陥部４と太陽電池モジュール６との間のコーキングが不要となる。
【００３１】
さらに、比較的幅広で深い排水溝８を瓦本体２の上面１ａに形成し且つ各排水溝８を屋根の傾斜方向に沿った全長に亘って繋げたため、雨水が瓦本体と屋根の図示しない野地板との間に流れることがなく、雨水による腐食等により野地板を傷めることがない。
【００３２】
尚、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、上述した実施の形態では、瓦本体２の上面１ａに２本の排水溝８を形成した場合について説明したが、これに限らず、３本以上の排水溝を形成しても良い。また、瓦本体２の上面１ａに排水溝８を設けた以外の構成については、その形状、寸法、機能などにおいて種々変更可能である。
【００３３】
また、図３に示すように、太陽電池モジュール６の端子ボックスを収納する収納凹部１０の周囲に浸水を防止するための環状の溝３０を設けても良い。この場合、環状の溝３０は、その傾斜方向下端側に設けられた複数の排水溝３１を介して瓦本体２の排水溝８に連通している。このように、収納凹部１０を囲む環状の溝３０を設けることにより、収納凹部１０への浸水をより確実に防止できる。
【００３４】
さらに、図４に示すように、太陽電池モジュール６の端子ボックスを収納する収納凹部１０の周囲に浸水を防止するための環状の凸部４０を設けても良い。このように、収納凹部１０を囲む環状の凸部４０を設けることにより、収納凹部１０への浸水をより確実に防止できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の太陽電池モジュール用瓦、および太陽電池モジュール付瓦は、上記のような構成および作用を有しているので、太陽電池モジュールと瓦本体との間の浸水を防止するためのコーキングが不要であり、屋根の野地板を雨水で濡らすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の太陽電池モジュール用瓦を示す斜視図。
【図２】図１の太陽電池モジュール用瓦を示す平面図。
【図３】図１の太陽電池モジュール用瓦の凹陥部に形成された収納凹部を囲む環状の溝を示す部分斜視図。
【図４】図１の太陽電池モジュール用瓦の凹陥部に形成された収納凹部を囲む環状の凸部を示す部分斜視図。
【符号の説明】
１…太陽電池モジュール用瓦、
１ａ…上面、
２…瓦本体、
３…くぎ孔、
４…凹陥部、
６…太陽電池モジュール、
８…排水溝、
８ａ…上端、
８ｂ…下端、
１０…収納凹部、
１０ａ…ケーブル導出孔、
２０ａ…上辺、
２０ｂ…下辺、
３０…環状の溝、
３１…排水溝、
４０…環状の凸部。
【図１】
0004231159.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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