(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に傾斜した屋根面上に、長手方向が前記屋根面の傾斜方向に沿うように並列配置された支持桟と、
この支持桟の上面に両側縁部が支持されかつ前記支持桟の前記長手方向に沿って配列された太陽電池パネルとを有し、
前記支持桟の前記上面にはその長手方向に沿って複数条の溝が並設されている
ことを特徴とする太陽電池パネル付き屋根構造体。
【請求項２】
請求項１に記載した太陽電池パネル付き屋根構造体において、
前記太陽電池パネルは、少なくともいずれか一方が透光性を有しかつ互いに重ねられた第一の基板および第二の基板と、
これらの第一の基板および第二の基板の対向面のうちいずれか一方に設けられた薄膜太陽電池層と、
前記第一の基板および第二の基板の間に介装された透光性を有する合成樹脂充填材とを備えている
ことを特徴とする太陽電池パネル付き屋根構造体。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載した太陽電池パネル付き屋根構造体において、
前記溝は、前記太陽電池パネルから離れるにしたがって幅が狭くなる三角形断面を有する
ことを特徴とする太陽電池パネル付き屋根構造体。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載した太陽電池パネル付き屋根構造体において、
前記支持桟の下端部には、その長手方向に沿って樋部が設けられている
ことを特徴とする太陽電池パネル付き屋根構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池パネル付き屋根構造体に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、建物の屋根等には、太陽エネルギーを電気として有効利用するために太陽電池が設けられることがある。
このような太陽電池パネル付きの屋根として、本出願人は、所定数のソーラーセルが収められた防水ケース周縁に縦枠および横枠を取り付けた太陽電池パネルを用い、屋根の傾斜に沿って固定されたレール状の支持部材に太陽電池パネルの縦枠を支持させる構造を提案した（特開平7-180310号公報）。この構造では、隣接する太陽電池パネル間への水の浸入を阻止するために、パッキン材が設けられている。
【０００３】
また、本出願人は、表面に太陽電池が設けられたルーフィングを屋根下地材に張り、このルーフィング上に並設したレール状の支持具にガラス板を一部重なるように配列して、その重ねられた部分でボルトおよびキャップによりガラス板を支持具に固定する構造を提案した（特願平7-178764号）。この構造においても、隣接するガラス板間にパッキン材を充填することにより、防水処理が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの屋根構造では、太陽電池パネル或いはガラス板と、屋根面との間の隙間を塞ぐことにより防水性を確保するので、太陽電池パネル間にそれぞれパッキン材を充填しなければならず、手間やコストがかかるという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、少ないコストで容易に太陽電池パネルを施工できる太陽電池パネル付き屋根構造体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の太陽電池パネル付き屋根構造体は、図面を参照して説明すると、一方向に傾斜した屋根面１１Ａ上に、長手方向が前記屋根面１１Ａの傾斜方向に沿うように並列配置された支持桟３０と、この支持桟３０の上面に両側縁部が支持されかつ前記支持桟３０の前記長手方向に沿って配列された太陽電池パネル２０とを有し、前記支持桟３０の前記上面にはその長手方向に沿って複数条の溝３１が並設されていることを特徴とする。
【０００７】
支持桟３０の上面に太陽電池パネル２０の側縁部を支持させると支持桟３０上面と太陽電池パネル２０との間には毛管現象を現す程度の微細な空間（細管）が形成される。この微細な空間に浸入した水は、毛管現象により支持桟３０上面と太陽電池パネル２０との間を移動して太陽電池パネル２０と屋根面１１Ａとの間の隙間１５まで達することがあり、防水性能が得られない。
【０００８】
本発明においては、支持桟３０の上面に溝３１が形成されているため、支持桟３０の上面と太陽電池パネル２０との間に前述した微細な空間よりも大きい空間が形成され、微細な空間が連続するのを防止できるようになり、毛管現象の発生を抑制できる。これにより、雨水等が支持桟３０の上面と太陽電池パネル２０との間に浸入しても、太陽電池パネル２０と屋根面１１Ａとの間の隙間１５まで毛管現象により達することがなくなり、良好な防水性能が得られる。従って、隣接する太陽電池パネル２０間に従来のパッキン材を充填する必要がなくなり、太陽電池パネル２０の施工を容易化できる。
【０００９】
そして、前記支持桟３０はその長手方向が前記屋根面１１Ａの傾斜方向に沿うように設置されているので、支持桟３０上面の溝３１が傾斜するようになるため、溝３１で捕捉した水を屋根面１１Ａの傾斜方向に沿って簡単かつ確実に排水することができる。
また、溝３１は支持桟３０の長手方向に沿って複数条並設されているので、太陽電池パネル２０と支持桟３０の上面との間において、微細な空間が太陽電池パネル２０の側縁から中央に向かって太陽電池パネル２０と屋根面１１Ａとの間の隙間１５まで連続するのを確実に防止することができ、優れた防水性が得られる。
さらに、支持桟３０の上面に溝３１を設けるだけでよいから、支持桟３０を簡単かつ低コストに形成できる。そして、太陽電池パネル２０は支持桟３０の上面に支持させるだけで簡単に設置できる。
これらにより、前記目的が達成される。
【００１０】
前記太陽電池パネル２０は、少なくともいずれか一方が透光性を有しかつ互いに重ねられた第一の基板２１および第二の基板２２と、これらの第一の基板２１および第二の基板２２の対向面のうちいずれか一方に設けられた薄膜太陽電池層２３と、前記第一の基板２１および第二の基板２２の間に介装された透光性を有する合成樹脂充填材２４とを備えていることが望ましい。
【００１１】
このように第一の基板２１および第二の基板２２を重ねて太陽電池パネル２０を構成すれば、太陽電池パネル２０の強度を向上できるようになり、従来のケースや縦枠および横枠が必要なくなり、太陽電池パネル２０の構造を簡略化できるとともに製造コストを低減することができる。
また、薄膜太陽電池層２３を第一の基板２１または第二の基板２２に直接設けるので、太陽電池パネル２０を簡単かつ低コストに形成できる。
【００１２】
そして、第一の基板２１および第二の基板２２の間には透光性を有する合成樹脂充填材２４が介装されているので、薄膜太陽電池層２３への光の入射を妨げることなく第一の基板２１および第二の基板２２を簡単に接着できる。また、基板２１，２２が割れても飛散することがなくなるため、隣家への延焼を防止できるようになり、太陽電池パネル２０を配列するだけで防火性能が得られるようになる。
【００１３】
また、前記溝３１は、前記太陽電池パネル２０から離れるにしたがって幅が狭くなる三角形断面を有することが望ましい。
このように溝３１を断面三角形に形成すれば、毛管現象の発生を確実に抑制できるうえに、太陽電池パネル２０と支持桟３０との間に浸入した水を確実に捕捉できるようになり、一層良好な防水性が得られる。
【００１５】
前記支持桟３０の下端部には、その長手方向に沿って樋部３２が設けられていることが望ましい。
このような樋部３２を設ければ、雨水等が太陽電池パネル２０と屋根面１１Ａとの間の隙間１５に浸入しても、樋部３２で捕捉して屋根面１１Ａの傾斜方向に沿って排水できるので、防水性が一層良好になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１には、本実施形態の太陽電池パネル付き屋根構造体１０が示されている。この屋根構造体１０は、例えば、屋根パネルであり、屋根面１１Ａである表面にルーフィングが張られた屋根下地材１１と、この屋根面１１Ａ上に並列配置された長尺の支持桟３０と、この支持桟３０の上面に両側縁部が支持されかつ支持桟３０の長手方向に沿って配列された太陽電池パネル２０とを含んで構成されている。
屋根下地材１１は一方向に傾斜して設けられ、支持桟３０はその長手方向が屋根面１１Ａの傾斜方向に沿うように設置されている。
【００１７】
図２に示すように、太陽電池パネル２０は、透光性を有しかつ互いに重ねられた第一の基板２１および第二の基板２２と、第一の基板２１の第二の基板２２との対向面に設けられた薄膜太陽電池層２３とを備えている。
【００１８】
第一の基板２１および第二の基板２２は、矩形かつ略同じ大きさの平面形状を有し、ガラスやアクリル樹脂等の透光性を有する材料により形成されている。
第一の基板２１に設けられた薄膜太陽電池層２３は、例えば、気相成長により第一の基板２１に直接形成されたアモルファスＳｉおよび電極を含んで構成されている。
【００１９】
これらの第一の基板２１および第二の基板２２の間には透光性を有する合成樹脂充填材２４が介装されている。
合成樹脂充填材２４は、ＥＶＡ（Ethylene Vinylacetate）やＰＶＢ（Poly Vinylbutylol）等の透明な合成樹脂よりなる。第一の基板２１と第二の基板２２とは、この合成樹脂充填材２４を接着層として互いに接合されている。基板２１，２２同士の接着は、合成樹脂充填材２４を挟み込んだ状態で熱および圧力を加えることにより行われる。
【００２０】
図３に示すように、支持桟３０は、屋根面１１Ａ上に釘等の止着具や接着剤により固定された基部３０Ａと、この基部３０Ａ上に立ち上がる支持部３０Ｂとを備え、これらの基部３０Ａおよび支持部３０Ｂは一体成形されている。この支持桟３０の材質は、例えば、エラストマであり、具体的には、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体配合物）、ブチルゴム、建築資材として使用されているゴム、シリコンを含むエラストマ等である。
【００２１】
支持部３０Ｂの上面にはその長手方向に沿って複数条の溝３１が並設されている。この溝３１は、太陽電池パネル２０から離れるにしたがって幅が狭くなる三角形断面を備え、溝３１同士はほぼ隙間なく隣接している。
このような支持部３０Ｂの上面には、その長手方向（屋根面１１Ａの傾斜方向）と直交する方向に隣接する太陽電池パネル２０の側縁部が、ねじや釘等の適宜な固定手段により固定されている。
【００２２】
支持桟３０の下端部である基部３０Ａには、その長手方向に沿って樋部３２が設けられている。樋部３２は、支持部３０Ｂの両側の基部３０Ａ上面に形成されている。この樋部３２は、基部３０Ａの長手方向の両側縁部に設けられた立ち上がり部３２Ａおよび支持部３０Ｂの側面により、上部が開口した断面コ字状に形成されている。
このような支持桟３０は、予め押出成形等により長尺状に形成しておき、ロール状に巻き取った状態で搬送できる。設置の際には、巻き取った支持桟３０を屋根面１１Ａ上に繰り出して必要な長さに切断してから固定する。なお、支持桟３０は、建設現場で設置してもよく、或いは、工場で設置してもよい。
【００２３】
このように構成された本実施形態においては、支持部３０Ｂの上面で隣接する太陽電池パネル２０の間に雨水等が浸入しても、溝３１で捕捉されて屋根面１１Ａの傾斜方向に沿って排水される。また、支持部３０Ｂの上面と太陽電池パネル２０との間には溝３１による空間が形成され、毛管現象が生じる程度の微細な空間が太陽電池パネル２０の側縁から中央に向かって連続することがないので、毛管現象により太陽電池パネル２０と屋根下地材１１との間の隙間１５に水が浸入することがない。仮に、太陽電池パネル２０間から浸入した水が毛管現象により隙間１５に浸入しても、樋部３２で捕捉されて屋根面１１Ａの傾斜方向に沿って排水される。
【００２４】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
すなわち、支持部３０Ｂの上面に太陽電池パネル２０の側縁部を支持させると支持部３０Ｂ上面と太陽電池パネル２０との間には毛管現象を現す程度の微細な空間が形成されるが、支持部３０Ｂの上面には溝３１が形成されているため、この微細な空間よりも大きい空間が形成され、微細な空間が連続するのを防止できるようになり、毛管現象の発生を抑制できる。これにより、雨水等が太陽電池パネル２０と支持部３０Ｂの上面との間に浸入しても、毛管現象で太陽電池パネル２０と屋根下地材１１との間の隙間１５まで達することがなくなり、良好な防水性能が得られる。従って、隣接する太陽電池パネル２０間に従来のパッキン材を充填する必要がなくなり、太陽電池パネル２０の施工を容易化できる。
【００２５】
また、溝３１は支持桟３０の長手方向に沿って複数条並設されているので、太陽電池パネル２０と支持部３０Ｂの上面との間において、微細な空間が太陽電池パネル２０の側縁から中央に向かって太陽電池パネル２０と屋根下地材１１との間の隙間１５まで連続するのを確実に防止することができ、優れた防水性が得られる。
さらに、支持部３０Ｂの上面に溝３１を設けるだけでよいから、支持桟３０を簡単かつ低コストに形成できる。そして、太陽電池パネル２０は支持桟３０の上面に支持させるだけで簡単に設置できる。
【００２６】
さらに、第一の基板２１および第二の基板２２を重ねて太陽電池パネル２０を構成したため、太陽電池パネル２０の強度を向上できるようになり、従来のケースや縦枠および横枠が必要なくなり、太陽電池パネル２０の構造を簡略化できるとともに製造コストを低減することができる。
また、薄膜太陽電池層２３を第一の基板２１に直接設けるので、太陽電池パネル２０を簡単かつ低コストに形成できる。
【００２７】
そして、第一の基板２１および第二の基板２２の間には透光性を有する合成樹脂充填材２４が介装されているので、薄膜太陽電池層２３への光の入射を妨げることなく第一の基板２１および第二の基板２２を簡単に接着できる。また、基板２１，２２が割れても飛散することがなくなるため、隣家への延焼を防止できるようになり、太陽電池パネル２０を配列するだけで防火性能が得られるようになる。
【００２８】
また、溝３１は、太陽電池パネル２０から離れるにしたがって幅が狭くなる三角形断面に形成されているので、毛管現象の発生を抑制できるうえに、支持部３０Ｂ上面と太陽電池パネル２０との間に浸入した水を確実に捕捉できるようになり、一層良好な防水性が得られる。
さらに、溝３１同士はほぼ隙間なく設けられているので、太陽電池パネル２０と接触する面積が少なくなり、毛管現象の発生を効率よく確実に防止することができる。
【００２９】
そして、屋根面１１Ａは一方向に傾斜した傾斜面であり、支持桟３０はその長手方向が屋根面１１Ａの傾斜方向に沿うように設置されているため、支持部３０Ｂ上面の溝３１が傾斜するようになり、溝３１で捕捉した水を屋根面１１Ａの傾斜方向に沿って簡単かつ確実に排水することができる。
【００３０】
さらに、基部３０Ａには、その長手方向に沿って樋部３２が設けられているので、雨水等が太陽電池パネル２０と屋根下地材１１との間の隙間１５に浸入しても、樋部３２で捕捉して屋根面１１Ａの傾斜方向に沿って排水できるので、防水性が一層良好になる。
【００３１】
そして、支持桟３０は弾性を有するエラストマにより形成されているので、ロール状に巻き取ることが可能となり、搬送等に際して扱いやすい。また、設置時に必要な長さに切断できるので、支持桟３０同士の継ぎ目がなくなる。
【００３２】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれる。
すなわち、前記実施形態の支持桟３０の溝３１は断面三角形に形成されていたが、断面矩形に形成してもよく、或いは、円弧状としてもよい。
また、支持桟３０の材質はエラストマに限らず、例えば、合成樹脂、或いは、アルミ等としてもよい。
【００３３】
そして、前記実施形態の太陽電池パネル２０の薄膜太陽電池層２３は第一の基板２１に設けられていたが、第一の基板２１および第二の基板２２の対向面のうちいずれか一方に設ければよいので、第二の基板２２の第一の基板２１との対向面に設けてもよい。
【００３４】
また、前記実施形態の第一の基板２１および第二の基板２２は、透光性を有する材料により形成されていたが、屋根下地材１１側に配置される第二の基板２２の材質は透光性を有するものでなくてもよく、例えば、合成樹脂等により形成されていてもよく、或いは、強度の高い金属等により形成してもよく、これによれば太陽電池パネル２０全体の強度を上げることができる。要するに、受光する側の基板が透光性を備えていれば、光を直接受けない側の基板の材質は任意である。但し、太陽電池パネル２０両面から屋内外の光を受光する場合には、両基板２１，２２を透光性を有する材料により形成する。
【００３５】
さらに、基板２１，２２の大きさや厚さはとくには限定されず、例えば、第一の基板２１と第二の基板２２とで厚さが異なっていてもよい。しかし、第一の基板２１および第二の基板２２に同じものを用いれば、製造コストを低減できる。
【００３６】
前記実施形態では、屋根構造体１０は、屋根パネルに限らず、屋根ユニットであってもよく、垂木に固定される在来工法の屋根部であってもよく、本発明は、建物の屋根を構成する構造体であれば任意のものに適用できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、支持桟の上面に溝を形成したため、支持桟の上面と太陽電池パネルとの間に比較的大きい空間が形成され、微細な空間が連続するのを防止できるようになり、毛管現象の発生を抑制できる。これにより、雨水等が太陽電池パネルと支持桟の上面との間に浸入しても、毛管現象で太陽電池パネルと屋根面との間の隙間まで達することがなくなり、良好な防水性能が得られる。従って、隣接する太陽電池パネル間に従来のパッキン材を充填する必要がなくなるため、太陽電池パネルの施工を容易化できる。
【００３８】
そして、支持桟はその長手方向が屋根面の傾斜方向に沿うように設置されているので、支持桟上面の溝が傾斜するようになるため、溝で捕捉した水を屋根面の傾斜方向に沿って簡単かつ確実に排水することができる。
また、溝は支持桟の長手方向に沿って複数条並設されているので、太陽電池パネルと支持桟の上面との間において、微細な空間が太陽電池パネルの側縁から中央に向かって太陽電池パネルと屋根面との間の隙間まで連続するのを確実に防止することができ、優れた防水性が得られる。
さらに、支持桟の上面に溝を設けるだけでよいから、支持桟を簡単かつ低コストに形成できる。そして、太陽電池パネルは支持桟の上面に支持させるだけで簡単に設置できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図。
【図２】前記実施形態の太陽電池パネルを示す断面図。
【図３】図１のIII−III線断面図。
【符号の説明】
１０  太陽電池パネル付き屋根構造体。
２０  太陽電池パネル
２１  第一の基板
２２  第二の基板
２３  薄膜太陽電池層
２４  合成樹脂充填材
３０  支持桟
３１  溝
３２  樋部
【図１】
0003751373.tif 000002
【図２】
0003751373.tif 000003
【図３】
0003751373.tif 000004