JP2000227256A - 光熱ハイブリッドパネルとソーラーシステム付き住宅 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単に設置することができる光熱ハイブリッ
ドパネルと、この光熱ハイブリッドパネルを屋根に取り
付けたソーラーシステム付き住宅を提供する。 【解決手段】 太陽電池パネル２と集熱パネル３とから
なる光熱ハイブリッドパネル１である。集熱パネル３は
集熱管３２をほぼ平行に並べ、この集熱管３２の両端側
にヘッダー管３３を設置し、この集熱管３２の両端をそ
れぞれ両端側のヘッダー管３３に連結したものである。
そして、この集熱管３２の裏面には、ヘッダー管３３よ
り下方に突出した高さを有する合成樹脂発泡板５を取り
付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光熱ハイブリッドパ
ネルとこの光熱ハイブリッドパネルを取り付けたソーラ
ーシステム付き住宅に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、石炭や石油等の燃料の消費増大等
に起因する地球環境問題・エネルギー枯渇問題の深刻化
に伴い、特開平７−１７３９０９号公報に記載あるよう
に、住宅等の屋根の上に太陽電池パネルを設置し、この
太陽電池パネルでクリーンで無限な太陽エネルギーの中
の光エネルギーを電力に変えて住宅に供給する住宅用ソ
ーラー発電システムが注目されている。

【０００３】又、太陽エネルギーの中のもう一つのエネ
ルギーである熱エネルギーは既に多く利用されている。
この熱エネルギーを利用する最も一般的な方法は、集熱
管内に熱媒体を入れた集熱装置を住宅等の屋根の上に取
り付け、太陽熱で加熱された熱媒体の熱を給湯や冷暖房
に利用するものである。

【０００４】この集熱装置としては種々な装置が知られ
ている。例えば、特開昭和５６−５９１６０号公報（従
来例１と称する）に記載されているように、箱体の中に
集熱管を取り付けた箱形の太陽熱集熱器を屋根の上に設
置した後、この集熱管の下側に発泡性合成樹脂を注入
し、ここで発泡性合成樹脂を発泡させて、集熱管の下側
に合成樹脂発泡体層を形成させる集熱装置の設置方法が
知られている。

【０００５】又、特公昭５７−３９７２８号公報（従来
例２と称する）に記載されているように、集熱管の上部
に貯湯槽を設置し、この集熱管と貯湯槽とを連結した集
熱装置が知られている。又、実開平１−１６０２７１号
公報（従来例３と称する）に記載されているように、集
熱管と、この集熱管に取り付けられた集熱フィン、この
集熱フィンや集熱管の下面に取り付けられた断熱材とか
らなり、この集熱フィンが屋根材の形状に成形された集
熱装置が知られている。この集熱装置は、野地板の上に
直接取り付けて使用するもので、屋根材と集熱器の両方
の作用を奏するものである。

【０００６】更に、上記集熱パネルの上面に太陽電池パ
ネルを取り付けて、太陽の光エネルギーと熱エネルギー
の両方を利用する光熱ハイブリッドパネルは、太陽のエ
ネルギーを多く利用することができるので注目され、種
々な光熱ハイブリッドパネルが提案され実用化されてい
る。

【０００７】例えば、特開平８−５１６０号公報（従来
例４と称する）には、屋根材の上に集熱パネルと太陽電
池パネルとからなる光熱ハイブリッドパネルが組み込ま
れた屋根ユニットが記載されている。又、特願平９−８
７９６６号（従来例５と称する）には、集熱パネルと太
陽電池パネルとがエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶ
Ａ）等の高分子の封止部材で一体に固着された光熱ハイ
ブリッドパネルが記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例４記載
の光熱ハイブリッドパネルは、屋根ユニットに組み込ま
れているために、既に、建てられている建物には取り付
けることができないという問題がある。又、従来例５記
載の光熱ハイブリッドパネルでは、利用するために、明
細書の中に記載されているように、屋根の上に枠体を取
り付け、この枠体に光熱ハイブリッドパネルを取り付け
る必要がある。従って、高い屋根の上で大規模な枠体を
設けたり、この枠体に光熱ハイブリッドパネルを取り付
けるという困難な作業が多いという問題がある。

【０００９】尚、従来例１〜３記載の集熱装置の上面に
太陽電池パネルを取り付けて光熱ハイブリッドパネルと
することが考えられるが、次に示すような問題がある。
即ち、請求項１記載の集熱装置の上面に太陽電池パネル
を取り付けた光熱ハイブリッドパネルでは、箱体の中に
集熱管を取り付けた太陽熱集熱器を屋根の上に設置し、
この集熱管の下側に発泡性合成樹脂を注入する必要があ
り高い屋根での作業が多く不便であった。

【００１０】又、従来例２記載の集熱装置の上面に太陽
電池パネルを取り付けた光熱ハイブリッドパネルでは、
屋根の上に集熱器と貯湯槽とを取り付けるというよう
に、２個の大規模な装置を取り付けるために、困難な作
業が従来例５より多くなるという問題がある。又、従来
例３記載の集熱装置の上面に太陽電池パネルを取り付け
た光熱ハイブリッドパネルでは、直接野地板の上に取り
付けて使用するために、この集熱装置から雨水が漏れな
い構造にする必要がある。そのために、この集熱板を精
巧に製造する必要があるし、使用中に集熱装置の一部か
ら雨水が漏れると、全体を取り換える必要があり極めて
不便である。

【００１１】そこで、本発明の目的は、簡単に設置する
ことのできる光熱ハイブリッドパネルと、この光熱ハイ
ブリッドパネルを屋根に取り付けたソーラーシステム付
き住宅を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであって、請求項１記載の発明
は、太陽電池パネルと集熱パネルとが重合された光熱ハ
イブリッドパネルであって、前記集熱パネルは集熱管を
ほぼ平行に並べ、この集熱管の両端側にヘッダー管を設
置し、この集熱管の両端をそれぞれ両端側のヘッダー管
に連結したものであり、この集熱パネルには、ヘッダー
管より下方に突出した高さを有する合成樹脂発泡板が取
り付けられているものである。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明に係り、前記合成樹脂発泡板は、裏面に集熱管にほぼ
平行な複数の凸条と、この凸条と隣の凸条との間に一端
から他端まで貫通した凹条とを有し、前記凸条がヘッダ
ー管より下方に突出した高さを有するものである。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２に記載された光熱ハイブリッドパネルが屋根材の
上に集熱管を屋根の水流れにほぼ平行にして取り付けら
れ、この集熱管の両端側に設けられているヘッダー管が
貯湯槽に連結パイプで連結されて、循環路が形成され、
循環路中の熱媒体が集熱管と貯湯槽との間を循環可能に
なされているものである。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項１または請
求項２に記載された光熱ハイブリッドパネルが屋根材の
軒先近傍に取り付けられ、前記光熱ハイブリッドパネル
の集熱管の両端側に設けられているヘッダー管が貯湯槽
に連結パイプで連結されて循環路が形成され、この循環
路中の熱媒体が集熱管と貯湯槽との間をポンプにて循環
可能になされているものである。

【００１６】本発明に使用する合成樹脂発泡板は合成樹
脂を発泡させた発泡体の板状体であって、ポリスチレン
発泡体、ポリウレタン樹脂発泡体、ポリプロピレン樹脂
発泡体等の板状体が好適である。特に、温湿度の変化に
対して寸法変化の少ない耐熱ポリスチレン発泡体が好ま
しい。かっんこ本発明に使用する太陽電池パネルとは、
太陽電池セルや太陽電池モジュールの上面に透光性板材
で覆い、下面を不透水性を有するバックフィルム等で覆
ったり、太陽電池セルや太陽電池モジュールを不透水性
の封止材で覆って、太陽電池セルや太陽電池モジュール
が雨水等に濡れないようにしたパネルである。ここで、
太陽電池セルとは、発電能力のある物質をセル状にした
ものであり、シリコン系半導体、化合物系半導体等の結
晶系（単結晶系や多結晶系）半導体やアモルファス系半
導体等をセル状にしたものが好適である。又、太陽電池
モジュールとは、上記太陽電池パネルの複数個を並列や
直列に連結したものである。

【００１７】又、透光性板材としてはガラス板等の無機
系透光材の板材や、ポリアクリル板やポリカーボネート
板等の有機系透光材の板材が好適である。バックフィル
ムとしてはポリフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）が好適であ
り、封止材はエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）
が好適である。

【００１８】そして、この太陽電池パネルの好適な構造
としては、太陽電池セルや太陽電池モジュールの上下面
にＥＶＡ製のフィルムを重合し、この上面にガラス板等
の透光性板を、下面にバックフィルムを重合し、全体を
加熱加圧して、ＥＶＡを溶融して全体を一体に接着させ
た積層体が好適である。更に、この積層体の周縁部をシ
リコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等
の高分子封止材でシールしたものが好ましい。

【００１９】本発明の光熱ハイブリッドパネルは太陽電
池パネルと集熱パネルとを、太陽電池パネルを上にして
重合したものである。この際、上記太陽電池パネルと集
熱パネルとを若干隙間を設けて重合してもよいし、密着
させて重合してもよい。又、接着剤で接着してもよい
し、ボルト・ナット等の連結具で連結してもよい。しか
し、バックフィルムの替わりに集熱パネルを太陽電池の
下面に取り付けると、バックフィルムが不要になるし、
光熱ハイブリッドパネルが一工程で製造できるので好ま
しい。例えば、透光性板材、ＥＶＡ製のフィルム、太陽
電池セルまたは太陽電池モジュール、ＥＶＡフィルム、
集熱パネルをこの順に重合し、加熱加圧してＥＶＡフィ
ルムを溶融して全体を一体に接着して太陽電池パネルと
集熱パネルとを重合したものが好ましい。

【００２０】請求項３記載の発明では、熱媒体が集熱管
と貯湯槽との間を循環可能になされているが、この際使
用する熱媒体としては、水、ポリエチレングリコール等
のグリコール類、このグリコール類の水溶液等が好適で
ある。特に、グリコール類やグリコール類の水溶液は凍
らないので好適である。そして、この熱媒体が集熱管と
貯湯槽との間を循環可能になされているが、この循環さ
せる手段としては、集熱管を傾斜させて取り付け、太陽
熱で加熱された集熱管内の熱媒体が比重が小さくなり自
動的に上方に移動し、上側のヘッダー管を通って貯湯槽
に行き、この貯湯槽の中の水を温めて再び下側のヘッダ
ー管を通って集熱管内に戻るというように、自然に循環
させてもよいし、又、ポンプ等で強制的に循環させても
よい。

【００２１】又、貯湯槽の中の水を温める手段として
は、貯湯槽の中にパイプを設け、太陽熱によって加熱さ
れた熱媒体をこのパイプの中を通過させ、パイプの中を
通過する熱媒体によって貯湯槽の中の水を加熱するとよ
い。又、熱媒体が水の場合には、貯湯槽の中の水を直接
循環させてもよい。

【００２２】（作用）請求項１記載の発明では、集熱管
の裏面には、ヘッダー管より下方に突出した高さを有す
る合成樹脂発泡板が取り付けられているから、太陽電池
パネルを上にし集熱パネルを下にすると、ヘッダー管よ
り下方に突出している合成樹脂発泡板が最も低い。従っ
て、この発明の光熱ハイブリッドパネルを太陽電池パネ
ルを上にして屋根材の上に設置すると、この合成樹脂発
泡板が屋根材と接触する。

【００２３】この際、合成樹脂発泡板は、柔軟で弾性が
あり、しかも、断熱性がよいので、屋根材と接触しても
屋根材が傷が付いたり割れる心配がないし、又、使用中
に太陽熱で加熱された集熱管から屋根材に逃げる熱が少
ない。従って、光熱ハイブリッドパネルを地上で製造
し、これを安心して屋根材の上に設置することができ
る。

【００２４】請求項２記載の発明では、合成樹脂発泡板
は、裏面に集熱管にほぼ平行な複数の凸条と、この凸条
と隣の凸条との間に一端から他端まで貫通した凹条とを
有し、前記凸条がヘッダー管より下方に突出した高さを
有するから、ヘッダー管を上下にし、集熱管を屋根の水
流れ方向とほぼ平行にして光熱ハイブリッドパネルを設
置すると、光熱ハイブリッドパネルの下面と屋根材との
間に水の流れにほぼ平行な上端から下端まで貫通した凹
条の部分にトンネルが形成される。

【００２５】従って、使用中に雨が降って屋根材の上を
雨水が水流れ方向に流れて、この光熱ハイブリッドパネ
ルに衝突するが、この雨水はトンネルを通って下方に流
れ、光熱ハイブリッドパネルで堰止められない。屋根材
の種類によっては、例えば、瓦や折版屋根のように、雨
水が堰止められて水溜まりができると、瓦と瓦との間や
折版屋根の継ぎ目から雨水が漏れる屋根材が多いが、か
かる屋根材の上に請求項２記載の光熱ハイブリッドパネ
ルを設置しても、雨水が堰止められないので、この光熱
ハイブリッドパネルを屋根材の上に安心して設置するこ
とができる。

【００２６】請求項３記載の発明では、請求項１または
請求項２に記載された光熱ハイブリッドパネルが屋根材
の上に集熱管を屋根の水流れにほぼ平行にして取り付け
られ、この屋根の近傍に貯湯槽が取り付けられ、この集
熱管の両端側に設けられているヘッダー管が貯湯槽に連
結パイプで連結されて、集熱管内に充填されている熱媒
体が集熱管と貯湯槽との間を循環可能になされているか
ら、この光熱ハイブリッドパネルは太陽電池パネルで発
電を行い、集熱管で太陽熱を吸収する。従って、太陽エ
ネルギーの光エネルギーと熱エネルギーの両方を利用す
ることができる。

【００２７】しかも、太陽熱を吸収した集熱管で内部を
充填されている熱媒体が加熱され、この加熱された熱媒
体は上端側に設けられたヘッダー管を経て屋根の近傍に
取り付けられた貯湯槽の中の水を温めた後、再び、集熱
管の下端側のヘッダー管を通って集熱管に移動するとい
うように、熱媒体が循環する。そして、この循環してい
る間に、貯湯槽の中の水が温められ、この温められた湯
を給湯や冷暖房に利用することができるので、利用し易
く便利である。

【００２８】又、この際の貯湯槽は屋根の近傍に取り付
ければよいので、従来のように、貯湯槽を屋根の上に設
置する必要がなく、極めて設置し易い。又、光熱ハイブ
リッドパネルが屋根材の上に集熱管を屋根の水流れにほ
ぼ平行にして取り付けられているから、請求項２記載の
光熱ハイブリッドパネルの場合には、集熱管に裏面に取
り付けられている合成樹脂発泡板の凹条はこの集熱管に
ほぼ平行になっていて、水流れ方向になっている。従っ
て、雨が降ったときに雨水が凹条と屋根材との間に形成
されているトンネルを通り、雨水が光熱ハイブリッドパ
ネルに堰止めらないし、雨漏り等が発生しない。

【００２９】請求項４記載の発明は、請求項１または請
求項２に記載された光熱ハイブリッドパネルが屋根材の
軒先近傍に取り付けられ、前記光熱ハイブリッドパネル
の集熱管の両端側に設けられているヘッダー管が貯湯槽
に連結パイプで連結されて循環路が形成され、この循環
路中の熱媒体が集熱管と貯湯槽との間をポンプにて循環
可能になされているから、光熱ハイブリッドパネルと貯
湯槽との距離が短く、従って、連結パイプを短くするこ
とができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を説明す
る。図１〜図９は本発明の一実施例を示すもので、図１
（イ）は光熱ハイブリッドパネルの斜視図、（ロ）は
（イ）のＡ−Ａ線における断面図、図２は太陽電池パネ
ルを各構成部品に分解した状態を示す斜視図、図３は集
熱パネルの斜視図、図４（イ）は断熱材の平面図、
（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ線における断面図、図５は太陽
電池パネルと集熱パネルの重合体の周縁部に高分子封止
材を設けている状態を示す断面図、図６はソーラーシス
テム付き住宅の説明図、図７は屋根材の上に取付具を取
り付け、この取付具にソーラー装置を取り付けている状
態を示す斜視図、図８はソーラー装置を固定している状
態を示す斜視図、図９（イ）はソーラー装置を示す斜視
図、（ロ）は（イ）のＣ−Ｃ線における断面図、（ハ）
は（イ）のＤ−Ｄ線における断面図である。

【００３１】図１〜図９において、Ｓはソーラーシステ
ムであり、このソーラーシステムＳは、図６に示すよう
に、ソーラーシステム装置Ｅと、貯湯槽９と、このソー
ラー装置Ｅと貯湯槽９を連結する連結管９１、９２と、
この連結管９２に取り付けられたポンプ９３とからな
る。ソーラー装置Ｅは、図９に示すように、４個の光熱
ハイブリッドパネル１と８個の太陽電池パネル装置７と
からなる。

【００３２】光熱ハイブリッドパネル１は、図１に示す
ように、太陽電池パネル２と集熱パネル３とが重合さ
れ、この周縁部に高分子封止材４が設けられ、下面に合
成樹脂発泡体５が取り付けられたものである。太陽電池
パネル２は、太陽電池モジュール２１が周囲に設けられ
たＥＶＡを主体とする封止材２２で覆われ、上面に強化
ガラス２３が設けられたものである。そして、太陽電池
モジュール２１は、図２に示すように、３６個の単結晶
シリコン太陽電池セル２１１、２１１、・・をリード線
２１２で直並列に配線したものである。尚、このリード
線２１２は端子ボックス２１３に連結される。

【００３３】集熱パネル３は、図３に示すように、集熱
板３１と集熱管３２とヘッダー管３３とからなる。集熱
板３１には円弧状に窪ませたほぼ平行な６本の溝３１１
が設けられていて、この６本の溝３１１の中にそれぞれ
集熱管３２が密着して伝熱状態に取り付けられている。
ヘッダー管３３は２本あり、この２本のヘッダー管３３
がそれぞれ集熱管３２の両端側に設置されていて、この
集熱管３２の上下がそれぞれヘッダー管３３に連結され
ている。そして、この太陽電池パネル２と集熱パネル３
とは一体に重合された重合体となっている。

【００３４】この太陽電池パネル２と集熱パネル３との
重合体を製造する方法は、次のようにする。先ず、図２
に示すように、強化ガラス２３の上に厚み略０．６ｍｍ
のＥＶＡフィルム２２１を載せ、この上に太陽電池モジ
ュール２１を載せ、この上に厚み略０．４ｍｍのガラス
繊維含有ＥＶＡフィルム２２２を載せ、この上に集熱パ
ネル３を載せる。この際、太陽電池セル２１１を接続し
ているリード線２１２はガラス繊維含有ＥＶＡ２２２に
設けられている通孔２２３を通し、集熱板３１に設けら
れている通孔３１５に絶縁パッチ３１６を嵌め込んだ孔
を通し、端子ボックス２１３に連結する。

【００３５】そして、全体を熱プレスで加熱加圧する
と、ＥＶＡフィルム２２１およびガラス繊維含有ＥＶＡ
フィルム２２２のＥＶＡが溶融し接着してＥＶＡを主成
分とする封止材２２となると同時に、この封止材２２で
太陽電池モジュール２１、強化ガラス板２３、集熱パネ
ル５が接着し、全体が一体の重合体となる。

【００３６】高分子封止材４は太陽電池パネル２と集熱
パネル３との重合体の周縁部に取り付けられる硬質のポ
リウレタン樹脂であり、この高分子封止材４を太陽電池
パネル２と集熱パネル３との重合体の周縁部に設ける方
法は、図５に示すように、重合体の周縁部を金型６で挟
み、金型６の注入口６３から、加熱されたポリオールと
イソシアネートと触媒とからなる混合物を注入する。

【００３７】尚、金型６は表型６１と裏型６２からな
り、この表型６１と裏型６２を閉じると、表型６１と裏
型６２の間に高分子封止部材４の形状とほぼ等しい形状
のキャビティ６４が形成され、注入口６３がこのキャビ
ティ６４に通ずるようになっている。従って、上記のよ
うに、重合体の周縁部を表型６１と裏型６２とで挟み、
注入口６３から金型６のキャビティ６４内にポリオール
とイソシアネートと触媒とからなる混合物を注入する
と、重合体の周縁部に、ポリオールとイソシアネートと
が反応したポリウレタン樹脂の高分子封止材４が形成さ
れる。

【００３８】５は軟質ポリウレタン樹脂発泡体を板状体
にした合成樹脂発泡板であり、この合成樹脂発泡板５
は、図４に示すように、上面に６条のほぼ平行な円弧状
の溝５１を有し、下面に６条の台形状のほぼ平行な凸条
５２と、この凸条５２と隣の凸条５２との間には一方か
ら他方に貫通した凹条５３とを有する。そして、この合
成樹脂発泡板５の表面の溝５１の中に集熱板３１の溝３
１１が挿入された状態にして、この合成樹脂発泡板５が
集熱板３１に接着剤で取り付けられている。

【００３９】尚、このように合成樹脂発泡板５が集熱板
５１に取り付けられると、凸条５２はヘッダー管３３よ
り下方に突出するようになっている。又、この合成樹脂
発泡板５には、図示しないケーブルを通過させる通孔５
５が設けられている。尚、このケーブルは一端が端子ボ
ックス２１３に接続されていて、太陽電池パネル２から
電力を取り出すものである。

【００４０】太陽電池パネル装置７は上記太陽電池パネ
ル２の周縁部に高分子封止材４を設けたものである。こ
の太陽電池パネル２の周縁部に高分子封止材４を設ける
方法は上記太陽電池パネル２と集熱パネル３との重合体
の周縁部に高分子封止材４を設けた方法と同様な方法で
設けることができるので説明を省略する。

【００４１】８は建物であり、８１は南側の折版屋根で
あり、８２は北側の瓦葺きの屋根である。９は建物８の
南側の折版屋根８１の軒先近傍に設けられた貯湯槽であ
り、この貯湯槽９の中には図示しないコイル管が設けら
れている。Ｈはソーラーシステム付き住宅であり、この
ソーラーシステム付き住宅Ｈは、図６に示すように、建
物８の南側の折版屋根８１の屋根材の上にソーラー装置
Ｅが取り付けられ、このソーラー装置Ｅの中の光熱ハイ
ブリッドパネル１の集熱パネル３の上側のヘッダー管３
３と貯湯槽９のコイル管の上端とを連結管９１で連結
し、下側のヘッダー管３３と貯湯槽９のコイルの下端と
を連結管９２で連結し、連結管９２と途中にポンプ９３
を設けたり、光熱ハイブリッドパネル１の太陽電池２や
太陽電池パネル装置７の太陽電池２等の配線を連結した
ものである。尚、集熱管３２、ヘッダー管３３、連結管
９１、９２、貯湯槽９内のコイルの中にエチレングリコ
ールの熱媒体が充填されている。

【００４２】このソーラー装置Ｅを取り付ける方法は、
図７に示すように、建物８の南側の折版屋根８１の屋根
材の上に４本の縦桟下枠７１をほぼ平行に載せ、ビスで
この縦桟下枠７１を固定し、この４本の縦桟下枠７１の
それぞれの上に４個のパネル載置材７２を隙間を開けて
取り付け、この隙間と上下に５本の横桟下枠７３を取り
付け、このパネル載置材７２と横桟下枠７３の上に４個
の光熱ハイブリッドパネル１と８個の太陽電池パネル装
置７を取り付け、図８に示すように、横桟上枠７５や縦
桟上枠７６を光熱ハイブリッドパネル１や太陽電池パネ
ル装置７の周縁部の上に載置し、この横桟上枠７５や縦
桟上枠７６の上から横桟下枠７３やパネル載置材７２に
ビス７９で取り付けて光熱ハイブリッドパネル１や太陽
電池パネル装置７を固定する。尚、この際、光熱ハイブ
リッドパネル１の合成樹脂発泡板５は折版屋根８１の上
に直接載った状態になっている。

【００４３】次に、この光熱ハイブリッドパネル１と太
陽電池パネル装置７とからなるソーラー装置Ｅを取り付
けたシーラーシステム付き住宅Ｈの施工方法および作用
について説明する。強化ガラス２３の上に厚み略０．６
ｍｍのＥＶＡフィルム２２１を載せ、この上に太陽電池
モジュール２１を載せ、この上に厚み略０．４ｍｍのガ
ラス繊維含有ＥＶＡフィルム２２２を載せ、この上に集
熱パネル３を載せ、全体を熱プレスで加熱加圧する。す
ると、ＥＶＡフィルム２２１およびガラス繊維含有ＥＶ
Ａフィルム２２２のＥＶＡが溶融し接着してＥＶＡを主
体とする封止材２２となると同時に、この封止材２２で
太陽電池モジュール２１、強化ガラス板２３、集熱パネ
ル３が接着する。

【００４４】周縁部から出た溶融したＥＶＡを切断する
と、全体が一体となった重合体となる。尚、熱プレスで
全体を加熱加圧する前に、リード線２１２をガラス繊維
含有ＥＶＡ２２２に設けられている通孔２２３に通し、
更に、集熱板３１に設けられている通孔３１１に絶縁パ
ッチ５１２を嵌め込んだ孔に通し、端子ボックス２１３
に連結しておく。

【００４５】次に、図５に示すように、重合体の周縁部
を表型６１と裏型６２で挟み、金型６の注入口６３か
ら、加熱されたポリオールとイソシアネートと触媒とか
らなる混合物を注入する。すると、金型６のキャビティ
６３内でポリオールとイソシアネートとが反応してポリ
ウレタンの高分子封止材４が重合体の周縁部に形成され
る。

【００４６】次に、合成樹脂発泡板５の表面の凹部５１
の中に集熱板３１の溝３１１を挿入した状態にして、こ
の合成樹脂発泡体５を集熱板３１に接着剤で取り付け
る。このようにすると光熱ハイブリッドパネル１が完成
する。一方、太陽電池パネル２の周縁部に高分子封止材
４を設けて太陽電池パネル装置７を製造する。このよう
にして製造した光熱ハイブリッドパネル１と太陽電池パ
ネル装置７を施工現場に運搬する。

【００４７】施工現場では、先ず、図７に示すように、
建物８の南側の折版屋根８１の屋根材の上に４本の縦桟
下枠７１をほぼ平行に載せ、ビスでこの縦桟下枠７１を
固定し、この４本の縦桟下枠７１のそれぞれの上に４個
のパネル載置材７２を隙間を開けて取り付け、この隙間
と上下に５本の横桟下枠７３を取り付ける。次に、この
パネル載置材７２と横桟下枠７３の上に４個の光熱ハイ
ブリッドパネル１と８個の太陽電池パネル装置７を取り
付け、図８に示すように、横桟上枠７５や縦桟上枠７６
を光熱ハイブリッドパネル１や太陽電池パネル装置７の
周縁部の上から横桟下枠７３やパネル載置材７２にビス
７９で取り付けて光熱ハイブリッドパネル１や太陽電池
パネル装置７を固定すると、図９に示すように、ソーラ
ー装置Ｅが折版屋根８１の屋根材に取り付けられる。

【００４８】次に、光熱ハイブリッドパネル１の集熱パ
ネル３の上側のヘッダー管３３と貯湯槽９のコイル管の
上端とを連結管９１で連結したり、下側のヘッダー管３
３と貯湯槽９のコイルの下端とを連結管９２で連結した
り、連結管９２と途中にポンプ９３を設けたり、貯湯槽
９のコイル、連結管９１、９２、集熱管３２、ヘッダー
管３３からなる循環路の中に熱媒体を充満させたり、光
熱ハイブリッドパネル１の太陽電池２や太陽電池パネル
装置７の太陽電池２等の配線を連結するとソーラーシス
テム付き住宅Ｈが完成する。

【００４９】このように、貯湯槽９は屋根の近傍に取り
付ければよいので、従来のように、貯湯槽を屋根の上に
設置する必要がなく、極めて設置し易い。このようにし
て光熱ハイブリッドパネル１を折版屋根８１の屋根材の
上に合成樹脂発泡板５が直接載った状態に取り付けてら
れているから、従来のように、頑丈な支持装置を設ける
必要がなく、縦桟下枠７１等の簡単な枠で取り付けるこ
とができるし、又、ヘッダー管３３より下方に突出して
いる合成樹脂発泡板５の凸条５２が折版屋根８２と接触
するのでヘッダー管３３が傷ついたり破損することがな
い。

【００５０】又、この合成樹脂発泡板５は、柔軟で弾性
があり、しかも、断熱性がよいので、屋根材と接触して
も屋根材が傷が付いたり割れる心配がないし、又、使用
中に太陽熱で加熱された集熱管３２から屋根材に逃げる
熱が少ない。従って、光熱ハイブリッドパネル１を地上
で製造し、これを安心して折版屋根８１の屋根材の上に
設置することができる。このようにして光熱ハイブリッ
ドパネル１を設置していると、晴れた日には、太陽光が
太陽電池パネル２に照射し、この太陽電池パネル２の中
の太陽電池モジュール２１で発電される。

【００５１】この太陽電池モジュール２１で発電された
電力は端子ボックス２１３に集められ、蓄電器等に保存
されたり、図示しないインバーターで交流に変換され、
家庭の電力として使用したり電力会社に販売したりす
る。又、太陽光によって集熱板３１および集熱管３２が
加熱され、この集熱板３１および集熱管３２の熱によっ
て集熱管３２の中のエチレングリコールの熱媒体が加熱
され、この加熱された熱媒体はポンプ９３によって強制
的に上側のヘッダー管３３、連結管９１を通って貯湯槽
９の中を通過し、連結管９２、下側のヘッダー管３３を
通って再び集熱管３２に戻る。このようにポンプ９３に
よって熱媒体が循環している間に貯湯槽９の中の水が加
熱されて湯となる。この貯湯槽９の中の湯を給湯や冷暖
房に利用する。

【００５２】このように、太陽光が照射されると、太陽
光の光エネルギーと熱エネルギーの両方を利用すること
ができ、太陽エネルギーを効率よく利用することができ
る。又、雨が降ると、この降った雨水が屋根材の上を水
流れ方向に流れるが、この光熱ハイブリッドパネル１の
下面に取り付けられている合成樹脂発泡板５は、裏面に
集熱管３２とほぼ平行な複数の凸条５２と、この凸条５
２と隣の凸条５２との間に一端から他端まで貫通した凹
条５３とを有するから、この光熱ハイブリッドパネル１
に衝突した雨水は凹条５３と屋根材との間に形成される
トンネルを通って下方に流れ、光熱ハイブリッドパネル
１で堰止められることがない。従って、屋根材である折
版屋根８１の継ぎ目から雨水が漏れる心配がなく、この
光熱ハイブリッドパネル１を屋根材の上に安心して設置
することができる。

【００５３】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、集熱管の裏面
には、ヘッダー管より下方に突出した高さを有する合成
樹脂発泡板が設けられているから、この発明の光熱ハイ
ブリッドパネルを屋根材の上に設置すると、ヘッダー管
より下方に突出している合成樹脂発泡板が屋根材と接触
する。従って、屋根材が傷が付いたり割れる心配がない
し、又、使用中に太陽熱で加熱された集熱管から屋根材
に逃げる熱が少ない。

【００５４】このように屋根材が傷付かないので光熱ハ
イブリッドパネルを地上で製造し、これを安心して屋根
材の上に設置することができ、従来のように、大規模な
枠体を屋根材の上に設ける必要がないし、屋根の上での
作業が少なくなる。

【００５５】請求項２記載の発明は、合成樹脂発泡板に
は、ヘッダー管より下方に突出した集熱管にほぼ平行な
複数の凸条と、この凸条と隣の凸条との間に一端から他
端まで貫通した凹条とを有するから、ヘッダー管を上下
にし、集熱管を屋根の水流れ方向とほぼ平行にして光熱
ハイブリッドパネルを設置すると、光ハイブリッドパネ
ルの下面の凹条と屋根材との間に水の流れとほぼ平行な
上端から下端まで貫通したトンネルが形成され、雨が降
っても、光熱ハイブリッドパネルで堰止められない。

【００５６】従って、雨水が堰止められて水溜まりがで
きると、雨水が漏れる心配がある屋根材でも、この請求
項２記載の光熱ハイブリッドパネルを屋根材の上に安心
して設置することができる。

【００５７】請求項３記載の発明では、請求項１または
請求項２に記載された光熱ハイブリッドパネルが屋根材
の上に集熱管を屋根の水流れにほぼ平行にして取り付け
られ、この屋根の近傍に貯湯槽が取り付けられ、この集
熱管の両端側に設けられているヘッダー管が貯湯槽に連
結パイプで連結されて、集熱管内に充填されている熱媒
体が集熱管と貯湯槽との間を循環可能になされているか
ら、この光熱ハイブリッドパネルで太陽光の光エネルギ
ーと熱エネルギーの両方が利用できる。しかも、この際
の貯湯槽は屋根の近傍に取り付ければよいので、従来の
ように、貯湯槽を屋根の上に設置する必要がなく、極め
て設置し易い。

【００５８】請求項４記載の発明は、請求項１または請
求項２に記載された光熱ハイブリッドパネルが屋根材の
軒先近傍に取り付けられ、前記光熱ハイブリッドパネル
の集熱管の両端側に設けられているヘッダー管が貯湯槽
に連結パイプで連結されて循環路が形成され、この循環
路中の熱媒体が集熱管と貯湯槽との間をポンプにて循環
可能になされているから、光熱ハイブリッドパネルと貯
湯槽との距離が短く、従って、連結パイプを短くするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、（イ）は光熱
ハイブリッドパネルの斜視図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ
線における断面図である。

【図２】太陽電池パネルの各構成部品に分解した状態を
示す斜視図である。

【図３】集熱パネルの斜視図である。

【図４】（イ）は断熱材の平面図、（ロ）は（イ）の側
面図である。

【図５】太陽電池パネルの周縁部に高分子封止材を設け
ている状態を示す断面図である。

【図６】ソーラーシステム付き住宅の説明図である。

【図７】屋根材の上に取付具を取り付け、この取付具に
ソーラー装置を取り付けている状態を示す斜視図であ
る。

【図８】ソーラー装置を固定している状態を示す斜視図
である。

【図９】（イ）はソーラー装置を示す斜視図、（ロ）は
（イ）のＣ−Ｃ線における断面図、（ハ）は（イ）のＤ
−Ｄ線における断面図である。

【符号の説明】

１ 光熱ハイブリッドパネル ２ 太陽電池パネル ２１ 太陽電池モジュール ２２１ 太陽電池セル ３ 集熱パネル ３１ 集熱板 ３２ 集熱管 ３３ ヘッダー管 ４ 高分子封止材 ５ 合成樹脂発泡板 ５２ 凸条 ５３ 凹条 ７ 太陽電池パネル装置 ８ 建物 ９ 貯湯槽 ９１、９２ 連結管 ９３ ポンプ Ｈ ソーラーシステム付き住宅 Ｓ ソーラーシステム Ｅ ソーラー装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽電池パネルと集熱パネルとが重合さ
   れた光熱ハイブリッドパネルであって、前記集熱パネル
   は集熱管をほぼ平行に並べ、この集熱管の両端側にヘッ
   ダー管を設置し、この集熱管の両端をそれぞれ両端側の
   ヘッダー管に連結したものであり、この集熱パネルに
   は、ヘッダー管より下方に突出した高さを有する合成樹
   脂発泡板が取り付けられていることを特徴とする光熱ハ
   イブリッドパネル。
2. 【請求項２】 前記合成樹脂発泡板は、裏面に集熱管に
   ほぼ平行な複数の凸条と、この凸条と隣の凸条との間に
   一端から他端まで貫通した凹条とを有し、前記凸条がヘ
   ッダー管より下方に突出した高さを有することを特徴と
   する請求項１記載の光熱ハイブリッドパネル。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載された光
   熱ハイブリッドパネルが屋根材の上に集熱管を屋根の水
   流れにほぼ平行にして取り付けられ、この集熱管の両端
   側に設けられているヘッダー管が貯湯槽に連結パイプで
   連結されて循環路が形成され、この循環路中の熱媒体が
   集熱管と貯湯槽との間を循環可能になされていることを
   特徴とするソーラーシステム付き住宅。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載された光
   熱ハイブリッドパネルが屋根材の軒先近傍に取り付けら
   れ、前記光熱ハイブリッドパネルの集熱管の両端側に設
   けられているヘッダー管が貯湯槽に連結パイプで連結さ
   れて循環路が形成され、この循環路中の熱媒体が集熱管
   と貯湯槽との間をポンプにて循環可能になされているこ
   とを特徴とするソーラーシステム付き住宅。