JP3609642B2 - Roof tile with solar cell - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池付屋根瓦に関する。
【0002】
【従来の技術】
住宅の屋根等に太陽電池を設置し、太陽エネルギーを利用し、太陽光発電を行い主力の火力発電で惹起される排気有害ガスや炭酸ガスによる温室効果等の地球環境問題と相俟って、代替エネルギーの一つとして、住宅の屋根を発電スペースとする太陽電池付屋根瓦が開発されている。
【0003】
従来、このような太陽電池付屋根瓦として、例えば、実開平4−28524号公報に、平板状の瓦本体の表面に浅い陥凹部を設け、該陥凹部に太陽電池を平板状の瓦本体の表面より突出させて接着剤で固定し、太陽電池の+極及び−極の両端子から引き出された出力端子を瓦本体の前垂れ部付近の裏面に瓦本体を貫通して引き出してなる太陽電池付屋根瓦が開示されている。
【0004】
又、特開平6−346557号公報に、前部上面の暴露部に太陽電池部を設け、後部が釘打ち孔のある非暴露部とし、リード線を前部を貫通して引き出してなる太陽電池付屋根瓦が開示されている。
【0005】
しかし、特開平6−346557号公報や実開平4−28524号公報に開示された太陽電池付屋根瓦は、いずれも太陽電池からのリード線が瓦本体を貫通して引き出すようになっているので、太陽電池単体を取り外すには、リード線を切断しなければならず、又、リード線のコネクターが、図8に示すように、水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部より水上側に上がった位置にあるため、太陽電池単体を交換する際に、水上側の太陽電池付屋根瓦を取り外した上で、瓦本体ごと交換しないと太陽電池の交換作業ができないという不便があり、当該作業が非常に煩瑣なものとなり、作業工数も多くなって、このような太陽電池付屋根瓦で葺設された屋根のメンテナンスが高価なものになってしまうといった問題点を有する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、太陽電池付屋根瓦を取り外すことなく太陽電池のみの交換ができる葺設された屋根のメンテナンスが容易な太陽電池付屋根瓦を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明の太陽電池付屋根瓦は、屋根瓦基材の表面に太陽電池が配設されている太陽電池付屋根瓦であり、水上側の太陽電池付屋根瓦が水下側の太陽電池付屋根瓦の上縁に一部重なって葺設される太陽電池付屋根瓦であって、
水下側の太陽電池付屋根瓦の太陽電池から引き出された出力ケーブルが、水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部より水下側に下がった位置の少なくとも1ヵ所でコネクターによって着脱自在に接続されてなることを特徴とする。
【0008】
請求項2記載の発明の太陽電池付屋根瓦は、請求項1記載の太陽電池付屋根瓦において、屋根瓦基材の表面に、太陽電池から引き出された出力ケーブルの誘導溝が設けられ、この誘導溝の、少なくとも水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部より水下側に下がった位置は出力ケーブルを着脱自在に接続するためのコネクターが収納できる大きさとされていることを特徴とする。
【0009】
請求項3記載の発明の太陽電池付屋根瓦は、屋根瓦基材の表面に太陽電池が配設されている太陽電池付屋根瓦であり、水上側の太陽電池付屋根瓦が水下側の太陽電池付屋根瓦の上縁に一部重なって葺設される太陽電池付屋根瓦であって、
屋根瓦基材の表面に、太陽電池から引き出された出力ケーブルの誘導溝が設けられ、この誘導溝の、少なくとも水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部より水下側に下がった位置は出力ケーブルを着脱自在に接続するためのコネクターが収納できる大きさとされていることを特徴とする。
【0010】
本発明で用いられる太陽電池は、特に限定されるものではないが、例えば、シリコン系半導体、化合物系半導体等の材料からなり、単結晶系や多結晶系の結晶系半導体やアモルファス系半導体が挙げられる。
これらの太陽電池は、その表面に、例えば、普通もしくは強化ガラス、アクリル系樹脂板等の透明性の高い表面保護材が積層されていてもよい。
上記太陽電池は、屋根瓦基材の表面に広い面積の太陽電池1枚のみが配設されているものであってもよいが、複数枚の太陽電池を組み合わせた太陽電池モジュールが用いられてもよい。
【0011】
上記屋根瓦基材は、特に限定されるものではないが、例えば、セメント等の無機材料の硬化体、アルミニウムや鋼鉄等の金属材料、ポリカーボネートや繊維強化プラスチック等の有機材料、もしくはこれらを複合した材料からなるもの等が挙げられ、特にセメント硬化体が好適に用いられる。
【0012】
上記セメント硬化体は、特に限定されるものではないが、例えば、アルミナ−シリカ系のポルトランドセメント、スラグセメント、アルミナセメント、混合セメント等のセメントに水を混和して硬化させてなるものであるが、これらのセメント硬化体は単1種のセメント硬化体であってもよく、2種以上のセメント硬化体が複合された構成からなるものであってもよい。
又、これらのセメント硬化体の表面に、防水や彩色のために、カラー防水層が設けられたものであってもよい。
【0013】
屋根瓦基材をセメント硬化体で製すれば、1枚の屋根瓦基材の面積を成形歪やひび入り、割れ等の製品不良を発生させることなく大面積化でき、効率的且つ安価に生産できる。
更に、屋根瓦基材が薄肉であっても機械的強度は大きいものとすることができるので、太陽電池付屋根瓦の軽量化が可能となり、物流や施工における生産性を高めることができる。
【0014】
上記太陽電池の出力ケーブルは、請求項1および請求項2記載の発明においては、水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部より水下側に下がった位置の少なくとも1ヵ所でコネクターによって着脱自在に接続されてなるものである。
【0015】
即ち、図8に示すように葺設された、図1及び図2に示された太陽電池付屋根瓦の屋根流れ方向の断面図を示すが、上記出力ケーブル4は、水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部9より水下側に下がった位置に設けられたコネクター7に着脱自在に接続されており、太陽電池2を交換する必要が生じた場合、他の太陽電池付屋根瓦には関わりなく、葺設された該当する太陽電池付屋根瓦の表面から、太陽電池2のみを持ち上げ、出力ケーブル4端子をコネクター7において脱着すれば、太陽電池2は太陽電池付屋根瓦から容易に取り外すことができる。
【0016】
上記太陽電池2の+極及び−極に出力ケーブル4を接続するコネクター7は、図4及び図5に示されるように、太陽電池2の+極及び−極をとりまとめる出力端子ボックス3の出力端子から引き出された導線を介して設けられることによって、該コネクター7の設置位置の自由度を高めたものであってもよく、図6に示されるように、出力端子ボックス3の一側面にコネクター7のコンセントが設けられたものであってもよく、又、図7に示されるように、出力端子ボックス3から直接出力ケーブル4が引き出されたものであってもよい。
又、上記コネクター7は、防水性の高い、所謂、防水仕様のコネクターを用いることにより、漏電等のトラブルを防止することができる。
【0017】
上記出力端子ボックス3の構造は、上記太陽電池の+極及び−極の両端子から引き出された単一もしくは複数の出力ケーブルを、必要に応じて、電圧等の電気量を所望電気量に変換しもしくはとりまとめができるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ステンレス鋼板等の金属板を水密な箱状に成形し、或いはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)樹脂等の合成樹脂製のボックスを成形した箱体内に、太陽電池の+極及び−極の両端子から引き出された導線及び出力ケーブル4が挿入される。これらの挿入口は、弾性体等のパッキンやシーラントを用いて内部に充填したシリコーン油等の絶縁油が漏出しないようにシールされる。
上記出力端子ボックス3の厚さは、可及的薄いものであることが好ましく、例えば、8〜15mm程度に仕上げられる。
【0018】
又、上記出力端子ボックス3は、上記太陽電池2の裏面、即ち、受光面の反対側に貼付される、上記出力端子ボックス3が貼付される太陽電池の裏面の位置は特に限定されるものではないが、屋根瓦基材1の水上側に近い位置ほど太陽電池2の+極及び−極の両端子から引き出されるケーブルの長さを短くすることができるので好ましい。
これらの太陽電池2からの出力ケーブル4は、特に限定されるものではないが、例えば、図4に示されるように、太陽電池付屋根瓦1枚につき、+極及び−極からの2本の導線が絶縁体を介して一体化された2心ケーブル、同軸ケーブル、又、絶縁被服された単心ケーブルを縄状その他適宜方法で絡み合わせて一体化された2心ケーブルの1本にまとめられたものであってもよく、図5に示されるように、太陽電池付屋根瓦1枚につき、+極及び−極からの2本の単心ケーブルを各々別に出力する出力ケーブルであってもよい。
【0019】
又、上記出力端子ボックス3、出力ケーブル4等は、各々配設されている太陽電池付屋根瓦の表面に落ち付きよく収納ないしは匍匐させるために、図1に示されるように、屋根瓦基材1の太陽電池2の嵌込み凹部11の底面に、更に、出力端子ボックス3の嵌込み凹部12を穿設し、該嵌込み凹部12に連なる出力ケーブル4の誘導溝15を穿設して置くことが好ましい。図5に示されるように、出力端子ボックス3が2個以上配設される場合には、図1の出力端子ボックス3の嵌込み凹部12及び出力ケーブル4の誘導溝15は、2個以上設けられることになる。
【0020】
上記誘導溝15は、図3(イ)に示すように、その溝全体の溝幅や溝深さが出力ケーブル4を着脱自在に接続するためのコネクター7を収納できる大きさとされる他、図3(ロ)に示すように、水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部より水下側に下がった位置の部分までの誘導溝15が、コネクター7を収納できる大きさであってもよい。
【0021】
上記のとおり、誘導溝15がコネクターを収納できる大きさであれば、図9に示されるように、出力ケーブル4が端子コネクター8によって接続され、この端子コネクター8の接続位置が水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部より水上側であっても、この出力ケーブル4をたぐって、端子コネクター8を誘導溝15の水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部より水下側に下がった位置まで引き寄せることにより、端子コネクター8を外すことができ、太陽電池付屋根瓦に配設された太陽電池2を他の太陽電池付屋根瓦を含め、太陽電池付屋根瓦を取り外すことなく、極めて簡単な作業で、容易に太陽電池の交換ができる。
【0022】
上記太陽電池2は、屋根瓦基材1の表面に配設されてなるものであるが、これらの太陽電池2の配設手段は、特に限定されるものではなく、例えば、屋根瓦基材1の表面と太陽電池2の表面が面一になるように配設されるものであってもよく、太陽電池2の表面が一部屋根瓦基材1の表面より突出しているものであってもよい。いずれの場合も、屋根瓦基材1の表面に穿設された凹部11に太陽電池2を嵌め込み、必要に応じて、該太陽電池2を防水パッキン、弾性接着剤、難燃性接着剤及びコーキング材等の耐水性緩衝材によって接着する方法や太陽電池2周縁部表面を押圧するフック機構で係止する方法が採られてもよい。
【0023】
上記防水パッキンとしては、例えば、ウレタンゴム系、ブチルゴム系、シリコーンゴム系、クロロプレンゴム系の各種防水パッキンが挙げられる。
上記弾性接着剤としては、例えば、シリコーン系、エポキシ系等の弾性接着剤が挙げられる。
又、難燃性接着剤としては、例えば、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤等の有機系難燃剤を含有せしめた難燃性接着剤、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン等の無機系難燃剤を含有せしめた難燃性接着剤等が挙げられる。就中、上記難燃性接着剤はこれらを基材なしで層状に形成し、セパレーターを用いて巻回した難燃性両面粘着テープもしくは難燃性を阻害しない基材の両面に上記難燃性接着剤を層状に形成した難燃性両面粘着テープが好適に用いられる。
又、コーキング材としては、例えば、ウレタン系コーキング材、シリコーン系コーキング材が挙げられる。
【0024】
上記耐水性緩衝材を用いて屋根瓦基材1の表面の凹部11に太陽電池2を配設する手段は、特に限定されるものではないが、上記耐水性緩衝材として、一定形状の防水パッキンや難燃性両面粘着テープ等を用いる場合、例えば、屋根瓦基材1の表面の凹部11に太陽電池2の各側縁と上記凹部11の側縁の間に適当間隔の空隙部を設け、該太陽電池2の裏面の各側縁に沿ってのみ切れ間なく連続して、帯状に上記防水パッキンもしくは難燃性両面粘着テープを介して接着固定される。
【0025】
これらの配設手段のうち、葺設後に太陽電池2を交換するのに、特に太陽電池2を屋根瓦基材1の表面の凹部11から取り外し易い方法として、例えば、図10に示されるように、フック17にて太陽電池2の周縁部を押圧して係止するフック機構が好ましい。
【0026】
上記凹部11の周縁部の高さが、上記太陽電池2の表面と略面一になる如く設定されることが好ましい。
このように屋根瓦基材1の凹部11の周縁部の高さと太陽電池2の表面とが略面一になる如くなされた場合には、凹部11内に太陽電池2をその境界に段差なく配設することができ、上記の如く葺設された太陽電池付屋根瓦は、特に、高い突起物がないので、風雨による塵埃の堆積がなく、風雨のシャワーや雨水の円滑な流れにより常に洗浄されるものであるので、常に、太陽電池2の表面を清浄に保つことができる。
【0027】
上記屋根瓦基材1の表面の凹部11の大きさは、上記太陽電池2の発電量が、太陽電池の表面積に比例するものであるので、屋根面積当たりの発電量を大きくするという観点から許容面積一杯に設けられることが好ましい。
【0028】
又、太陽電池付屋根瓦の流れ勾配に平行な方向の左右いずれか一方の側端部付近に、太陽電池2の表面より高い突出部が設けられる。
上記突出部の幅や高さ等は、側辺が一部重なって葺設された隣合う太陽電池付屋根瓦の間から雨水の侵入を防止するものであれば、特に限定されるものではないが、上記の如く葺設されれば、概ね人がその上を歩行し得る程度のスペースが確保される。
【0029】
又、太陽電池付屋根瓦の葺設方法は通常の屋根工事と同様、軒先より棟部に向かって図8に示されるように、野地板等の屋根下地材6に固定された水下側の太陽電池付屋根瓦の上縁部が、これから固定される水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部9を一部重ねて、雨の吹き込みによる漏水を防ぎ、屋根下地材に釘5打ちして固定し、順次、屋根棟に向かって葺設される。
上記釘打ち部は、釘打ち孔台座13a、14a及び貫通孔13b、14bからなる釘孔からなり、屋根瓦基材1のサイズにもよるが、例えば、100〜300mm間隔で複数個が設けられており、該釘孔に釘打ちして、釘頭と野地板等の屋根下地材6の間に上記太陽電池付屋根瓦は強固に固定される。
【0030】
又、太陽電池付屋根瓦の流れ勾配に平行な左右の雨仕舞は、屋根瓦基材の表面に太陽電池2を配設するのに支障のない構造であれば特に限定されるものではないが、例えば、図1に示されるように、屋根瓦基材1の右縁部14が、左縁部16の厚さ分だけ下方に位置するように屈曲されて受け部を形成しており、該受け部に屋根瓦基材1の左縁部16が重なって被蓋部を形成して左右に連結されている。
上記被蓋部は、葺設された際に、太陽電池2の表面より好ましくは1〜5mm高くなるように構成されており、台形状の突出部を形成する。
【0031】
又、軒先より棟部に向かって、水上側の太陽電池付屋根瓦が水下側の太陽電池付屋根瓦の上縁に一部重なって葺設されるものであるが、各太陽電池付屋根瓦の誘導溝15から誘導される出力ケーブル4は、水下側の太陽電池付屋根瓦の水上側端部上方の水上側の太陽電池付屋根瓦の裏面で接続され、上記水下側の太陽電池付屋根瓦の水上側端部に沿って左右方向に誘導され、所定位置にある蓄電設備に誘導される。
【0032】
本発明の太陽電池付屋根瓦は、上記コネクターを防水仕様とすることによって、太陽光発電システムの安全性を更に高めることができる。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照しながら説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【0034】
(実施例1)
図4に、本発明の太陽電池付屋根瓦の一例につき、出力端子ボックス3及び出力ケーブル4を付設した太陽電池2の裏面を取り出して示し、図8に該太陽電池付屋根瓦を葺設した状態を示しているが、太陽電池2で発電された電力は、太陽電池2の+極及び−極から出力端子ボックス3に導線で送電され、更に、コネクター7のコンセントに適宜長さの導線で送電されている。コネクター7のプラグは出力ケーブル4の一端に接続され、出力ケーブル4の他端は、水上側ないしは左右の太陽電池付屋根瓦から送電される出力ケーブルとの接続のための端子コネクター8が接続されている。なお、出力ケーブル4の誘導溝15は溝全体が上記コネクター7が収納される大きさとされている。
【0035】
上記のように構成された太陽電池付屋根瓦は軒先から棟部まで葺設され、図8に示されるように、水下側の太陽電池付屋根瓦の太陽電池から引き出された出力ケーブル4が、水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部9より水下側に下がった位置の少なくとも1ヵ所でコネクター7によって着脱自在に接続され、更に端子コネクター8によって、葺設された総ての太陽電池付屋根瓦の太陽電池を接続して太陽電池発電システムを構築した。
【0036】
上記のように太陽電池付屋根瓦が葺設された太陽電池発電システムは、太陽電池付屋根瓦に配設された太陽電池を他の太陽電池付屋根瓦を含め、太陽電池付屋根瓦を取り外すことなく、屋根の上で太陽電池2のみを持ち上げ、コネクター7を外すだけという、極めて簡単な作業で、容易に太陽電池2の交換ができるものであった。
【0037】
(実施例2)
図5に、本発明の太陽電池付屋根瓦の他の例につき、図4と同様に、出力端子ボックス3、3及び出力ケーブル4、4を付設した太陽電池2の裏面を取り出して示すものであるが、出力ケーブル4は、太陽電池2の+極及び−極から別々の出力端子ボックス3、3及び出力ケーブル4、4に単心ケーブルで送電されること以外、実施例1と同様にして太陽電池発電システムを構築した。
本実施例の出力端子ボックス3及び出力ケーブル4を各々色分けすることによって、配線間違いを起こすことなく、且つ、能率的に太陽電池発電システムを構築し得るものであった。
【0038】
上記のように太陽電池付屋根瓦が葺設された太陽電池発電システムは、実施例1と同様に、太陽電池付屋根瓦に配設された太陽電池2を他の太陽電池付屋根瓦を含め、太陽電池付屋根瓦を取り外すことなく、屋根の上で太陽電池2のみを持ち上げ、コネクター7を外すだけという、極めて簡単な作業で、容易に太陽電池2の交換ができるものであった。
【0039】
(実施例3)
図6に、本発明の太陽電池付屋根瓦の他の例につき、図4と同様に、出力端子ボックス3の一側面にコネクター7のコンセントを設け、出力ケーブル4の一端にコネクター7のプラグを設けてコネクター7を構成したこと以外、実施例1と同様にして太陽電池発電システムを構築した。
本実施例において出力端子ボックス3の一側面にコネクター7のコンセントを設けることによって、出力ケーブル4の長さを最も短くすることができ、太陽電池発電システムの構築コストダウンに貢献した。
【0040】
上記のように太陽電池付屋根瓦が葺設された太陽電池発電システムは、実施例1と同様に、太陽電池付屋根瓦に配設された太陽電池2を他の太陽電池付屋根瓦を含め、太陽電池付屋根瓦を取り外すことなく、屋根の上で太陽電池2のみを持ち上げ、コネクター7を外すだけという、極めて簡単な作業で、容易に太陽電池の交換ができるものであった。
【0041】
(実施例4)
図7に、本発明の太陽電池付屋根瓦の他の例を示しているが、図4の例におけるコネクター7を用いることなく、出力端子ボックス3から直接出力ケーブル4を引き出し、その一端に端子コネクター8を設け、実施例1と同様にして太陽電池発電システムを構築した。
【0042】
上記のように太陽電池付屋根瓦が葺設された太陽電池発電システムは、太陽電池を外し、図9に示されるように、出力ケーブル4をたぐって、端子コネクター8を誘導溝15の水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部より水下側に下がった位置まで引き寄せることにより、端子コネクター8を外すことができ、実施例1と同様に、太陽電池付屋根瓦に配設された太陽電池2を他の太陽電池付屋根瓦を含め、太陽電池付屋根瓦を取り外すことなく、極めて簡単な作業で、容易に太陽電池の交換ができるものであった。
【0043】
【発明の効果】
請求項1記載の本発明の太陽電池付屋根瓦は、叙上のように構成されているので、葺設された屋根の太陽電池に異常があり、部分的に太陽電池のみを交換する必要が生じた場合、他の太陽電池付屋根瓦に関わりなく、太陽電池付屋根瓦表面の太陽電池のみを持ち上げ、コネクターにおいて、出力ケーブルの接続を解いてやれば、極めて容易に太陽電池のみを取り外すことができ、葺設された屋根の太陽電池のメンテナンスを迅速にして確実、且つ、安価に実施することができる。
【0044】
請求項2記載の本発明の太陽電池付屋根瓦は、叙上のように構成されているので、請求項1記載の太陽電池付屋根瓦と同様の効果を奏するとともに、出力ケーブルとコネクターは誘導溝に収納され、出力ケーブルやコネクターが邪魔になることがなく、出力ケーブルの切断やコネクターの損傷のおそれがなく、太陽電池付屋根瓦の葺設や太陽電池のみの取り外しが容易に行える。
【0045】
また、請求項3記載の発明の太陽電池付屋根瓦は、叙上のように、屋根瓦基材の表面に、太陽電池から引き出された出力ケーブルの誘導溝が設けられ、この誘導溝の、少なくとも水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部より水下側に下がった位置は出力ケーブルを着脱自在に接続するためのコネクターが収納できる大きさとされているので、出力ケーブルのコネクターの接続位置が水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部より水上側であっても、この出力ケーブルをたぐって、コネクターを誘導溝の水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部より水下側に下がった位置まで引き寄せ、端子コネクターを外すことができ、太陽電池付屋根瓦に配設された太陽電池を他の太陽電池付屋根瓦を含め、太陽電池付屋根瓦を取り外すことなく、極めて簡単な作業で、容易に太陽電池の交換ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の太陽電池付屋根瓦の一例を、表面に太陽電池が配設される凹部が設けられた屋根瓦基材と、上記凹部に嵌め込まれて配設される太陽電池を上下に移動して示す斜視図である。
【図2】図1の屋根瓦基材に太陽電池が配設された太陽電池付屋根瓦の完成品を示す斜視図である。
【図3】屋根瓦基材に設けた出力ケーブルの誘導溝を示すものであって、(イ)は図1に示す誘導溝の拡大平面図、(ロ)は誘導溝の他の一例を示す拡大平面図である。
【図4】本発明の太陽電池付屋根瓦に配設された太陽電池の一例につき、その裏面を示す斜視図である。
【図5】本発明の太陽電池付屋根瓦に配設された太陽電池の他の例につき、その裏面を示す斜視図である。
【図6】本発明の太陽電池付屋根瓦に配設された太陽電池の他の例につき、その裏面を示す斜視図である。
【図7】本発明の太陽電池付屋根瓦に配設された太陽電池の他の例につき、その裏面を示す斜視図である。
【図8】葺設された図1の太陽電池付屋根瓦の屋根流れ方向の断面図である。
【図9】葺設された図7の太陽電池付屋根瓦につき、太陽電池を取り外す状態を示す説明図である。
【図10】屋根瓦基材1の表面に太陽電池を配設する手段の一例を示すものであって、(イ)は平面説明図、(ロ)は(イ)のA−A線の断面図である。
【図11】従来の太陽電池付屋根瓦の出力ケーブルの引き出し手段を、図6と同位置で示す断面図である。
【符号の説明】
1:屋根瓦基材
11:太陽電池嵌込み凹部
12:出力端子ボックス嵌込み凹部
13:上縁部
14:右縁部(受け部)
13a、14a:釘打ち孔台座
13b、14b:貫通孔
15:出力ケーブル誘導溝
16:左縁部(被蓋部)
2、22:太陽電池
21:ガラス
3:出力端子ボックス
4:出力ケーブル
5:釘
6:屋根下地材
7、71、72、8:コネクター
9:下縁部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a roof tile with a solar cell.
[0002]
[Prior art]
Combined with global environmental problems such as greenhouse effect due to harmful exhaust gas and carbon dioxide gas caused by installing solar cells on the roof of houses, using solar energy, generating solar power and generating main power, As an alternative energy, roof tiles with solar cells using the roof of a house as a power generation space have been developed.
[0003]
Conventionally, as such roof tiles with solar cells, for example, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-28524, a shallow concave portion is provided on the surface of a flat tile body, and the solar cell is mounted on the concave portion of the flat tile body. With a solar cell that protrudes from the surface and is fixed with an adhesive, and the output terminal drawn out from both the positive and negative terminals of the solar cell is pulled out through the tile body to the back surface near the front hanging part of the tile body. A roof tile is disclosed.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-346557 discloses a solar cell in which a solar cell portion is provided in an exposed portion on the upper surface of the front portion, a rear portion is a non-exposed portion having a nail hole, and a lead wire is drawn through the front portion. A roof tile with a roof is disclosed.
[0005]
However, the roof tiles with solar cells disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-346557 and 4-28524 are designed so that the lead wires from the solar cells penetrate through the tile body. In order to remove the single solar cell, the lead wire must be cut, and the lead wire connector is located above the lower edge of the roof tile with solar cell on the water side as shown in FIG. Because it is in the raised position, when replacing the solar cell alone, there is an inconvenience that the solar cell cannot be replaced unless the roof tile with the solar cell on the water side is removed and the entire roof tile is replaced. However, there is a problem that the maintenance work of the roof constructed by such roof tiles with solar cells becomes expensive.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described facts, and the object of the present invention is to provide a solar cell with easy maintenance of a laid roof that can replace only the solar cell without removing the roof tile with solar cell. The purpose is to provide roof tiles with roof.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The roof tile with solar cells of the invention according to
The output cable drawn from the solar cell of the roof tile with solar cells on the underwater side is detachable by a connector at at least one position below the lower edge of the roof tile with solar cells on the upper side of the water. It is characterized by being connected.
[0008]
The roof tile with solar cell of the invention according to
[0009]
The roof tile with solar cell of the invention according to
The surface of the roof tile base material is provided with a guide groove for the output cable led out from the solar cell, and the position of this guide groove at least below the lower edge of the roof tile with solar cell on the water side is below the water. The connector is sized to accommodate a connector for detachably connecting the output cable.
[0010]
The solar cell used in the present invention is not particularly limited. For example, the solar cell is made of a material such as a silicon-based semiconductor or a compound-based semiconductor, and examples thereof include a single crystal system, a polycrystalline crystal semiconductor, and an amorphous semiconductor. It is done.
These solar cells may have a highly transparent surface protective material such as normal or tempered glass or an acrylic resin plate laminated on the surface thereof.
The solar cell may be one in which only one large-area solar cell is disposed on the surface of the roof tile base material, or a solar cell module in which a plurality of solar cells are combined may be used. Good.
[0011]
The roof tile base material is not particularly limited. For example, a cured body of an inorganic material such as cement, a metal material such as aluminum or steel, an organic material such as polycarbonate or fiber reinforced plastic, or a composite of these materials. Examples thereof include those made of materials, and particularly cemented bodies are preferably used.
[0012]
The cement hardened body is not particularly limited. For example, the cement hardened body is obtained by mixing water with cement such as alumina-silica Portland cement, slag cement, alumina cement, mixed cement, and the like to cure. These hardened cement bodies may be a single type of hardened cement body or may be composed of a composite of two or more hardened cement bodies.
Moreover, the surface of these hardened cement bodies may be provided with a color waterproof layer for waterproofing or coloring.
[0013]
If the roof tile base material is made of hardened cement, the area of a single roof tile base material can be increased without causing product defects such as molding distortion, cracking, and cracking, producing efficiently and inexpensively. it can.
Furthermore, even if the roof tile base material is thin, the mechanical strength can be increased, so that the roof tile with solar cell can be reduced in weight, and the productivity in logistics and construction can be improved.
[0014]
In the invention described in
[0015]
That is, the sectional view of the roof flow direction of the roof tile with solar cells shown in FIG. 1 and FIG. 2 installed as shown in FIG. 8 is shown, but the
[0016]
As shown in FIGS. 4 and 5, the
The
[0017]
The structure of the
The thickness of the
[0018]
The position of the
The
[0019]
Further, the
[0020]
As shown in FIG. 3 (a), the
[0021]
As described above, when the
[0022]
The
[0023]
Examples of the waterproof packing include urethane rubber-based, butyl rubber-based, silicone rubber-based, and chloroprene rubber-based various waterproof packing.
Examples of the elastic adhesive include silicone-based and epoxy-based elastic adhesives.
Examples of the flame retardant adhesive include a flame retardant adhesive containing an organic flame retardant such as a halogen flame retardant, a phosphorus flame retardant, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and antimony trioxide. Examples include a flame retardant adhesive containing an inorganic flame retardant. In particular, the above flame retardant adhesive is formed in a layered form without a base material, and the flame retardant double sided adhesive tape wound using a separator or the above flame retardant adhesive on both sides of the base material that does not inhibit the flame retardancy. A flame retardant double-sided pressure-sensitive adhesive tape in which an adhesive is formed in layers is suitably used.
Moreover, as a caulking material, a urethane type caulking material and a silicone type caulking material are mentioned, for example.
[0024]
The means for disposing the
[0025]
Of these arrangement means, as a method for easily removing the
[0026]
It is preferable that the height of the peripheral edge of the
As described above, when the height of the peripheral edge of the
[0027]
The size of the
[0028]
Further, a protruding portion higher than the surface of the
The width, height, etc. of the protrusions are not particularly limited as long as they prevent rainwater from entering between adjacent roof tiles with solar cells that are partly overlapped with the sides. However, if it is installed as described above, a space that allows a person to walk on it is secured.
[0029]
In addition, the roof tiles with solar cells are installed in the same manner as in ordinary roof construction, as shown in FIG. 8 from the eaves toward the ridge, on the underwater side fixed to the
The nailing portion is composed of a nail hole made up of nailing
[0030]
Further, the left and right rain finishes parallel to the flow gradient of the roof tiles with solar cells are not particularly limited as long as the
The lid portion is configured so as to be preferably 1 to 5 mm higher than the surface of the
[0031]
In addition, the roof tile with solar cells on the water side is partly laid on the upper edge of the roof tile with solar cells on the water side from the eaves to the ridge. The
[0032]
The roof tile with solar cell of the present invention can further enhance the safety of the photovoltaic power generation system by making the connector waterproof.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these examples.
[0034]
Example 1
FIG. 4 shows an example of the roof tile with solar cells of the present invention, with the back surface of the
[0035]
The roof tile with solar cells configured as described above is installed from the eaves to the ridge, and as shown in FIG. 8, the
[0036]
The solar power generation system in which the roof tiles with solar cells are installed as described above includes the solar cells arranged on the roof tiles with solar cells, including the roof tiles with other solar cells, and the roof tiles with solar cells are removed. The
[0037]
(Example 2)
FIG. 5 shows another example of the roof tile with a solar cell of the present invention by taking out the back surface of the
By color-coding the
[0038]
The solar cell power generation system in which the roof tiles with solar cells are installed as described above includes the
[0039]
(Example 3)
FIG. 6 shows another example of the roof tile with a solar cell of the present invention. As in FIG. 4, an outlet of the
In this embodiment, by providing the outlet of the
[0040]
The solar cell power generation system in which the roof tiles with solar cells are installed as described above includes the
[0041]
Example 4
FIG. 7 shows another example of the roof tile with solar cell of the present invention. The
[0042]
The solar cell power generation system in which the roof tiles with solar cells are installed as described above removes the solar cells, passes the
[0043]
【The invention's effect】
Since the roof tile with solar cell of the present invention according to
[0044]
Since the roof tile with solar cells of the present invention according to
[0045]
Further, the roof tile with solar cell of the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an example of a roof tile with a solar cell according to the present invention in which a roof tile base material provided with a concave portion on the surface of which a solar cell is arranged, and a solar cell fitted in the concave portion up and down. FIG.
2 is a perspective view showing a finished product of a roof tile with solar cells in which solar cells are arranged on the roof tile base material of FIG. 1. FIG.
3A and 3B show guide grooves of an output cable provided on a roof tile base material, in which FIG. 3A is an enlarged plan view of the guide groove shown in FIG. 1, and FIG. 3B shows another example of the guide groove. It is an enlarged plan view.
FIG. 4 is a perspective view showing the back surface of an example of the solar cell disposed on the roof tile with solar cell of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing the back surface of another example of the solar cell disposed on the roof tile with solar cell of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing the back surface of another example of the solar cell disposed on the roof tile with solar cell of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing the back surface of another example of the solar cell disposed on the roof tile with solar cell of the present invention.
8 is a cross-sectional view in the roof flow direction of the roof tile with solar cells of FIG.
9 is an explanatory view showing a state in which a solar cell is removed from the roof tile with solar cell of FIG.
FIG. 10 shows an example of means for disposing solar cells on the surface of the roof
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a conventional output cable drawing means for a roof tile with solar cells at the same position as FIG. 6;
[Explanation of symbols]
1: Roof tile base material 11: Solar cell insertion recess 12: Output terminal box insertion recess 13: Upper edge portion 14: Right edge portion (receiving portion)
13a, 14a: Nailing hole bases 13b, 14b: Through hole 15: Output cable guide groove 16: Left edge (covered part)
2, 22: Solar cell 21: Glass 3: Output terminal box 4: Output cable 5: Nail 6:
Claims (3)
水下側の太陽電池付屋根瓦の太陽電池から引き出された出力ケーブルが、水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部より水下側に下がった位置の少なくとも1ヵ所でコネクターによって着脱自在に接続されてなることを特徴とする太陽電池付屋根瓦。A roof tile with solar cells in which solar cells are arranged on the surface of the roof tile base material, and the roof tile with solar cells on the water side overlaps with the upper edge of the roof tile with solar cells on the water side. A roof tile with solar cells,
The output cable drawn from the solar cell of the roof tile with solar cells under the water is detachable by a connector at at least one position below the lower edge of the roof tile with solar cells on the water side A roof tile with solar cells, characterized by being connected.
屋根瓦基材の表面に、太陽電池から引き出された出力ケーブルの誘導溝が設けられ、この誘導溝の、少なくとも水上側の太陽電池付屋根瓦の下縁部より水下側に下がった位置は出力ケーブルを着脱自在に接続するためのコネクターが収納できる大きさとされていることを特徴とする太陽電池付屋根瓦。A roof tile with solar cells in which solar cells are arranged on the surface of the roof tile base material, and the roof tile with solar cells on the water side overlaps with the upper edge of the roof tile with solar cells on the water side. A roof tile with solar cells,
On the surface of the roof tile base material, an induction groove for the output cable drawn from the solar cell is provided, and the position of the induction groove that is lowered below the lower edge of the roof tile with solar cell on the water side is below. A roof tile with solar cell, characterized in that it is sized to accommodate a connector for detachably connecting an output cable.
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