JPH0616570U - 太陽電池付き屋根 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 たとえばベランダ等、屋根の軒先の下方の部
分に対して、日射が可能な屋根にする。 【構成】 屋根パネル本体２の上面に太陽電池パネル３
Ａが取り付けられた太陽電池付き屋根パネル１の軒先Ｐ
側の端部において、太陽電池パネル３Ａのみを屋根パネ
ル本体２よりも軒先Ｐ側に延ばし、この延出部３ａの一
部に、太陽電池モジュール３の代わりにガラス板３０を
組み込むとともに、このガラス板３０の下方の屋根パネ
ル本体２に開口２Ａをあけて天窓部８を形成し、ベラン
ダＢに対する日射を可能とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、住宅等の屋根において、太陽電池が取り付けられている太陽電池付 き屋根に関する。

【０００２】

【従来の技術】

住宅等の建物において、たとえば２階にベランダがある場合、そのベランダの 上方には屋根の軒先が延出しているのが一般的である。ところで、近年では屋根 に太陽電池を設置し、この太陽電池から住宅に電力を供給して省エネルギー化を 図ることが実施されてきている。屋根に太陽電池を設置する手段は種々あるが、 屋根を構成する屋根パネルに、太陽電池が設けられた太陽電池パネルを取り付け て両者を一体化させ、この太陽電池付き屋根パネルを複数並べることにより、屋 根の取り付けと同時に太陽電池を設置する手段が開発されてきている。この太陽 電池付き屋根パネルの場合であっても、ベランダの上方においては、このベラン ダを覆って通常通り取り付けられる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、ベランダの上方が屋根に覆われていると、特に夏季の昼間には、太 陽光が屋根に遮られてベランダに届かない場合があり、これを不満とする場合が 生じていた。

【０００４】 本考案は上記事情に鑑みてなされたものであって、たとえばベランダ等、屋根 の軒先の下方の部分に対して、日射を可能とする、太陽電池付き屋根を提供する ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成するためになされたものであり、屋根パネル本体と、 この屋根パネル本体の上面に貼設され、複数の太陽電池モジュールがフレームに 組み込まれた太陽電池パネルとからなる太陽電池付き屋根パネルが、梁等の建材 に張られることにより構成される太陽電池付き屋根であって、軒先側の端部にお いて、前記太陽電池パネルのみを屋根パネル本体よりも軒先側に延出させ、この 太陽電池パネルの軒先側延出部の少なくとも一部に、前記太陽電池モジュールの 代わりに、ガラス板等の透明パネルを前記フレームに組み込むとともに、このガ ラス板の下方の前記屋根パネル本体に開口をあけて、天窓部を形成したことを特 徴としている。

【０００６】

【作用】

本考案の太陽電池付き屋根によれば、たとえばベランダ等、屋根の軒先の下方 の部分に対して、天窓部のガラス板から開口を通る太陽光より、日射を可能とす る。

【０００７】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の一実施例を説明する。 図１は、一実施例の太陽電池付き屋根パネル１の全体斜視図、図２はこの屋根 パネル１により住宅の屋根が構成された状態を示す一部斜視図、図３はその側断 面図であり、図２においてＢは、２階のベランダを示している。

【０００８】 屋根パネル１は、長方形状の屋根パネル本体２の上面に、太陽電池が設けられ た太陽電池パネル３Ａが取り付けられて貼設された基本構成となっており、軒先 Ｐ側から棟Ｑ側に屋根の勾配に沿って張られるよう構成されている。

【０００９】 屋根パネル本体２は、図４および図５に示すように、上面にアスファルトルー フィング４が施された長方形状の合板５の上面および下面に、複数の芯材６およ び垂木７がそれぞれ格子状に組まれて接着・釘打ち等の手段により固着されてな る。

【００１０】 合板５の上面は、縦横の各芯材６により、同一寸法である複数の長方形状ブロ ックが区画されている。本実施例の場合、このブロックは縦に５個、横に３個の 計１５個であり、そのうち、長さ方向一端側の真ん中のブロックは天窓部８とさ れ、その他のブロックに、太陽電池モジュール（以下モジュールと略称）３が取 り付けられている。

【００１１】 芯材６は、屋根パネル本体２の長さ方向両端にわたって延びる縦芯材６ａと、 これに直交して各縦芯材６ａ間に配された横芯材６ｂの２種類であって、横芯材 ６ｂは縦芯材６ａよりも薄く、両者の上面が面一の状態となるよう横芯材６ｂは 縦芯材６ａに固着され、実際には縦芯材６ａのみが前記合板５に固着され、横芯 材６ｂは合板５からやや離間して浮いた状態となっている。なお、図３に示すよ うに、軒先Ｐ側の横芯材６ｂのみは、縦芯材６ａと同じ厚さとされている。

【００１２】 前記太陽電池パネル３Ａは、複数の太陽電池１０が並べられた前記モジュール ３と、このモジュール３の外縁が嵌め込まれて太陽電池モジュール３を支持し、 互いに接合される枠状のフレーム１１とから構成されている。

【００１３】 前記モジュール３は、略正方形状の透明板９に太陽電池セル（図示略）が内蔵 されてなる太陽電池１０が、図示を省略したジョイントによって長方形状に複数 （この場合縦６枚×横４枚の計２４枚）組み合わされたパネル状のものである。 太陽電池としては、ＰＮ接合を利用したエネルギー変換器であって、たとえば、 Ｎ形Ｓｉ基板に１〜３μのＰ形層を形成して表面より光がＰＮ接合に到達するよ うにし、その光起電力効果を利用したものを用いる。

【００１４】 これらモジュール３は、屋根パネル本体２と外形寸法が略同一の前記フレーム １１に組み込まれている。

【００１５】 このフレーム１１は、屋根の傾斜方向およびこれに直交する方向、すなわち縦 および横にそれぞれ延びる各一対の縦外枠１２および横外枠１３により長方形状 の外形が形成され、これらの内側に、縦横に延びる内枠材１４が格子状に組まれ て構成されている。

【００１６】 内枠材１４は、軒先Ｐから棟Ｑにわたって延びる縦材１４ａと、これに直交し て各縦材１４ａ間に配されて接合された横材１４ｂの２種類であるが、これらは 同一断面形状で、図６に示すように、幅方向両端下面にシール材１５が貼られた 平な上板１６と、幅方向両端上面にシール材１７が貼られ断面凸状に形成された 下板１８と、前記シール材１５と下板１８の上端部間に挟み込まれるパッキン１ ９とから構成され、これら縦材１４ａおよび横材１４ｂが、前記ブロックに対応 して格子状に枠組みされている。また、前記横外枠１３も、これら縦材１４ａお よび横材１４ｂと基本的に同様の構成であるが、モジュール３が嵌合されない外 側の端面が平に形成されている点が、縦材１４ａおよび横材１４ｂと異なってい る。

【００１７】 そして、下板１８を、屋根パネル本体２の縦芯材６ａおよび横芯材６ｂに釘打 ち等により固着した後、各モジュール３（モジュール３の透明板９）の縁を両シ ール材１５、１７に挟み、上板１６を下板１８にねじ止め等の手段で結合するこ とにより、各モジュール３が、内枠材１４および横外枠１３の間に嵌め込まれて いる。なお、前記シール材１５、１７およびパッキン１９は、ブチルゴム等で成 形されたものが好適である。

【００１８】 また、前記縦外枠１２は、隣に並べられる屋根パネル１の縦外枠１２との接合 がなされるもので、図７に示すように、互いに同幅の上板２０と下板２１との間 にモジュール３を挟み込んで両者をビス２２で締結してモジュール３を支持する 構成となっている。そして隣り合う縦外枠１２どうしは、上板２０の上面にまた がってビス２５により取り付けられるシール板２４により接合される。

【００１９】 上記縦外枠１２、横外枠１３および内外枠１４によりフレーム１１は形成され るとともに、このフレーム１１に上述のごとく各モジュール３が嵌め込まれて太 陽電池パネル３Ａが構成されている。

【００２０】 この太陽電池パネル３Ａと前記屋根パネル本体２とは、幅は同一であるが、長 さはモジュール３の１つ分太陽電池パネル３Ａが長く、その長い部分が軒先Ｐ側 に延出した状態で、屋根パネル本体２の上面に太陽電池パネル３Ａが取り付けら れている。その取り付け方は、フレーム１１の下面を屋根パネル本体２の縦芯材 ６ａおよび横芯材６ｂに合わせて載せ、接着等の手段により固着する手段が採ら れ、これにより本実施例の屋根パネル１が構成されている。

【００２１】 なお、上記屋根パネル１においては、前述のごとく前記横芯材６ｂが合板５か らやや離間して浮いた状態となっていることにより、合板５とモジュール３との 間に、軒先Ｐ側から棟Ｑ側に向かって延びる通気層１Ａを有している。また、縦 芯材６ａにも、各ブロックごとに、横隣りの通気層１Ａどうしを連通する主に配 線用の切欠き（図示略）が形成されている。

【００２２】 次に、前記天窓部８を説明すると、この天窓部８は、図２および図３に示すよ うに、太陽電池パネル３Ａが軒先Ｐ側に延出している部分である軒先側延出部３ ａに形成されているもので、上記モジュール３の代わりに、透明なガラス板３０ （透明パネル）がフレーム１１に嵌め込まれ、このガラス板３０の下方の屋根パ ネル本体２の前記ブロック部分が切り欠かれ開口２Ａが形成されることにより構 成されている。この天窓部８によれば、ガラス板３０を太陽光が透過して、ベラ ンダＢに日射を可能とする。

【００２３】 さて、上記構成の屋根パネル１を住宅の屋根として張るには、軒先Ｐ側の端部 におけるモジュール３の１つ分の長さを、外壁等から外側に延出させた状態とし て、図４および図５に示すように、野縁２６に石膏ボード等からなる天井板２７ が張られて構成された天井の上方に設けられた梁２８に、屋根パネル本体２の垂 木７を合わせ、両者を接着・釘打ち等の手段により固着する。

【００２４】 図２および図３に示すように、ベランダＢがある部分は、小壁パネル４０に垂 木７が固着され、さらに、軒先Ｐ側の屋根パネル本体２の端部においては、合板 ５と垂木７にわたって水切り板４１が嵌め込まれ、フレーム１１の横材１４ｂと 屋根パネル本体２の横芯材６ｂの間に軒先金物４２が挟まれている。軒先金物４ ２と水切り板４１との間には、屋根パネル１の通気層１Ａと外部とを連通する小 さな孔が形成されたガラリ４３が嵌め込まれている。そして、外気が、ガラリ４ ３から通気層１Ａを通って棟Ｑ側に至り、ここから外部に排出されるよう構成さ れている。

【００２５】 このようにして屋根パネル１は複数天井に取り付けられ、さらに、左右に隣り 合う屋根パネル１どうしを、前述のごとくフレーム１１どうしをシール板２４に より接合することにより、住宅の屋根が構成される。

【００２６】 なお、上記屋根パネル１においては、各モジュール３は、前記通気層１Ａに取 り回された電線により直列に接続され、かつ棟Ｑ側から家屋内に設けられた充電 手段（図示略）に接続され、この充電手段から屋内配線がなされて、電力が供給 されるようになっている。

【００２７】 上記構成の、本実施例の屋根パネル１によって構成される屋根によれば、屋根 パネル１の軒先Ｐ側の端部に、天窓部８が形成され、この天窓部８のガラス板３ ０を通って太陽光がベランダＢに届くようになっている。したがって、夏季の昼 間等においても、従来ではなされ得なかったベランダＢへの日射が可能となる。

【００２８】 また、屋根パネル本体２とモジュール３との間に、通気層１Ａが形成されてい るので、モジュール３の熱放散がなされ温度上昇が抑制される。しかも、通気層 １Ａは、軒先Ｐから棟Ｑに向かいその勾配に沿って延びているので、この通気層 １Ａ内には軒先Ｐから棟Ｑに向かって上昇気流が発生し、通気層１Ａ内の空気の 流れはその上昇気流により活発であり、このため、モジュール３の温度上昇の抑 制作用がより促進される。この結果、太陽電池モジュール３のエネルギー変換効 率が常に高く維持され、安定した電力供給が図られる。

【００２９】 また、各モジュール３の電線は通気層１Ａに配線され、太陽電池パネル３Ａに より保護されて外部に露出しないので、直接風雨や太陽光の影響を受けにくい。

【００３０】 さらに、通気層１Ａが軒先Ｐから棟Ｑにわたって連通していることにより、太 陽電池の電線を、屋根パネル１を組み立てる際に結線して棟Ｑ側の端部に引き出 しておけば、施工時に通気層１Ａから棟Ｑ側に引き出して屋内に配線することが でき、これによって、屋根の上で太陽電池の配線作業を行う必要がなく、施工に 手間がかからない。

【００３１】 なお、上記実施例においては、屋根パネル１の軒先Ｐ側の端部の真ん中に天窓 部８を１つ形成した構成となっているが、軒先Ｐ側に形成する天窓部８の数は任 意でよく、たとえば、ベランダＢを覆う軒先Ｐ側の端部全てを天窓部８としても よい。

【００３２】

【考案の効果】

以上のように、本考案の太陽電池付き屋根によれば、屋根パネル本体と、この 屋根パネル本体の上面に貼設され、複数の太陽電池モジュールがフレームに組み 込まれた太陽電池パネルとからなる太陽電池付き屋根パネルが、梁等の建材に張 られることにより構成される太陽電池付き屋根において、軒先側の端部において 前記太陽電池パネルのみを屋根パネル本体よりも軒先側に延出させ、この太陽電 池パネルの軒先側延出部の少なくとも一部に、前記太陽電池モジュールの代わり に、ガラス板等の透明パネルを前記フレームに組み込むとともに、このガラス板 の下方の前記屋根パネル本体に開口をあけて天窓部を形成したことを特徴とする ことから、たとえばベランダ等、屋根の軒先の下方の部分に対して、天窓部より 日射を可能とするといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の太陽電池付き屋根パネルの
全体斜視図である。

【図２】同実施例の屋根パネルが適用された状態の住宅
の屋根の一部斜視図である。

【図３】同側断面図である。

【図４】一実施例の屋根パネルによる屋根構造の側断面
図である。

【図５】同縦断面図である。

【図６】図５のＧ部分拡大図である。

【図７】太陽電池パネルのフレームを構成する縦外枠ど
うしの接合構造の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 太陽電池付き屋根パネル ２ 屋根パネル本体 ２Ａ 開口 ３ 太陽電池モジュール ３Ａ 太陽電池パネル ３ａ 軒先側延出部 ８ 天窓部 １０ 太陽電池 １１ フレーム ２８ 梁 ３０ ガラス板（透明パネル） Ｂ ベランダ Ｐ 軒先

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋根パネル本体と、この屋根パネル本体
   の上面に貼設され、複数の太陽電池モジュールがフレー
   ムに組み込まれた太陽電池パネルとからなる太陽電池付
   き屋根パネルが、梁等の建材に張られることにより構成
   される太陽電池付き屋根であって、 軒先側の端部において、前記太陽電池パネルのみが屋根
   パネル本体よりも軒先側に延出しており、この太陽電池
   パネルの軒先側延出部の少なくとも一部に、前記太陽電
   池モジュールの代わりに、ガラス板等の透明パネルが前
   記フレームに組み込まれるとともに、このガラス板の下
   方の前記屋根パネル本体に開口があけられて天窓部が形
   成されていることを特徴とする太陽電池付き屋根。