JP2002267227A

JP2002267227A - 給気装置

Info

Publication number: JP2002267227A
Application number: JP2001069307A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Kamata; 光晴蒲田; Tadayoshi Onishi; 忠良大西
Original assignee: AC SOGO SEKKEI KK
Current assignee: AC SOGO SEKKEI KK
Priority date: 2001-03-12
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】補助的な暖房と冷房と換気との総合空調効果
の得られる給気装置を提供する。【解決手段】給気装置は、外部１０１側のガラス板１
１、集熱板１、前部空間８、断熱板２、後部空間９、こ
れらの周囲を閉鎖する枠板３、上端通気孔４、下端通気
孔５、上風路６１、下風路６２、上換気扇７１、下換気
扇７２、等で構成されている。【効果】順次、上端通気孔４、集熱板１、前部空間
８、下風路６２、換気扇７２を経路して室内１０２に暖
気を入れ、下端通気孔５、後部空間９、上風路６１、換
気扇７１を経路して室内１０２に温度降下した空気を入
れ、室内を介してそれぞれ系で上記とは反対方向に空気
を流して排気することができる。又、前部空間の上昇流
及び下降流と上記径路とを利用して自然換気できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建物の外部から内
部に外気を供給可能にする給気装置に関し、特に主たる
冷暖房装置を補助するための補助空調技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】太陽熱を利用した空調の補助的装置とし
ては、従来、建物の日の当たる壁面に四方を枠組みした
集熱板を設置し、又は集熱板の前に更にガラス板を設置
し、集熱板と外壁との間に空間部を設け、直接又はガラ
ス板を通して下端側から、太陽光からの熱を吸収した集
熱板の空気をその通気穴を介して空間部に入れつつ上昇
させ、枠内の上端側に設けた換気扇によって昇温した空
気を室内に取り入れるようにしていた。このような装置
は冬期の補助暖房装置として一応効果的であった。一
方、室内の換気としては、雨戸一体型の窓サッシにおい
て、サッシの上部枠部分に換気板を設けて、これを開閉
することにより、窓を開けることなく換気できる構造の
ものが一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに従来の装置は、暖房の補助装置としての機能を有す
るだけのものであり、建物の南面を塞ぐ割に利用価値が
それ程高くないものであった。又、集熱板が取り付けら
れた壁面では、その温度が上がり余分な冷房負荷になっ
ていた。一方、サッシの隙間程度の部分からの換気で
は、換気能力として不十分なものであった。特に現在の
住宅は気密性が高くなっていて、換気が不十分であると
一酸化炭素や二酸化窒素による中毒のおそれもある位で
ある。又、カビやダニ、シックハウスなど、換気不足に
起因する各種不具合が発生するおそれもあった。この場
合、補助暖房のみでなく、十分な換気のために別に独立
して換気扇を取り付けるとすれば、別の設置場所や施工
工事が必要になり、余分な費用が発生した。又、補助暖
房装置部分との連携的な機能を持たせられない。

【０００４】そこで本発明は、従来技術における上記問
題を解決し、余分の設置スペースや工事や大きな追加費
用を必要とせず、暖房効果と適温送気効果と十分な換気
効果とを兼ね備えていて、主たる空調装置を総合的に補
助可能で稼働率の高い給気装置を提供することを課題と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１の発明は、建物の外部から内部に
外気を供給可能にする給気装置において、前記建物の外
部のうち太陽光の当たる位置に前記外部と前記内部との
境界部から間隔を明けて設けられた集熱板と、前記間隔
の中間部分に前記集熱板と対向し該集熱板との間で第１
空間部を形成すると共に前記境界部との間で第２空間部
を形成するように設けられた仕切板と、前記第１空間部
と前記第２空間部の周囲をほぼ閉鎖するように設けられ
た閉鎖部材と、前記外部と前記第１空間部との間で空気
の通過を可能にする第１開口部と、前記外部と前記第２
空間部との間に形成された第２開口部と、前記内部に対
して前記第１空間部と前記第２空間部とを別個に導通可
能にする導通部と、該導通部を介して前記外部から前記
内部に前記外気を導入可能にする送風機と、を有するこ
とを特徴とする。

【０００６】上記において、外部は外界であり内部は例
えば家屋やビルの室内である。外部と内部との境界部
は、通常建物の外壁表面になるが、給気装置が外壁自体
を形成することもあり、そのときには内部の内装板の表
面等になる。又、境界面が壁表面であっても、雨戸の戸
袋が介在することもあり、そのときには、間隔は雨戸の
戸袋から更に外側に設けられる。

【０００７】仕切板としては、断熱材の入った断熱性の
大きいものが望ましいが、ある程度の厚みを持った板材
であればある程度の熱遮断性を持つので、使用可能であ
る。第１、第２空間部はできるだけ閉鎖されることが望
ましいが、多少外気との導通部があっても熱的性能にそ
れ程大きな影響を与えないので、ほぼ周囲が閉鎖されて
いればよい。特に第２空間部では、主として日影効果を
利用するため、閉鎖されていることが望ましいがその要
求度はそれ程高くなく、例えば周囲の一面側が明いてい
る状態も許容され得る。

【０００８】第１空間部と第２空間部とを別個に内部と
導通させる導通部としては、それぞれの空間部用として
別個に設けられるのが通常であるが、それぞれの空間部
を別々に内部と導通させるダンパを設けて、このような
ダンパを含む１つの導通部としてもよい。又、このよう
な導通部を介して外部から内部に外気を導入可能にする
送風機も、導通部が別々に設けられるときには別々に設
けられたり一方の送風機を可逆式にすることによって他
方の送風機に代替させたり、ダンパ切換式で導通部が１
つのになるときにはその導通部に対して１台設けらるこ
とになる。

【０００９】請求項２の発明は、上記に加えて、前記導
通部は前記第２空間と導通する上導通部とこれより下の
位置に在り前記第１空間と導通する下導通部とを有し、
前記送風機は少なくとも前記下部導通部に設けられてい
ることを特徴とする。

【００１０】暖房補助が第１目的になるので、下導通部
に送風機を設けて内部に送風可能にしている。夏期等に
ある程度温度の下がった降温空気による換気は、第１空
間部の吸熱昇温による上昇気流を利用し、第２空間部か
らの降温空気の導入−上導通部−室内−下導通部−第１
空間部−上昇気流による外部への排出という自然換気作
用を利用したり、下部導通部に設けられた送風機を可逆
式にすることにより行うことができる。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
に加えて、給気装置が、前記外部と前記内部との間の壁
の一部分を形成するように前記建物に取り付けられるこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れ
か１の発明の特徴に加えて、前記第２空間部が前記建物
に装備される雨戸を収納可能な雨戸収納部であることを
特徴とする。

【００１３】請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れ
か１の発明の特徴に加えて、前記集熱板の前記外部の側
に前記集熱板に対向するように光透過材からなる風防部
材を設け、前記第１開口部を前記風防部材の上端部分に
形成したことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明を適用した
給気装置の全体構成の一例を示す。給気装置は、家屋や
ビル等の建物１００の屋外である外部１０１から内部と
しての例えば室内１０２に外気を供給可能にする装置で
あり、集熱板１、仕切板としての断熱板２、第１閉鎖部
材及び第２閉鎖部材としての上下左右の枠板３１〜３４
から成る枠板３、第１開口部である上端通気孔４、第２
開口部である下端通気孔５、導通部として本例では上導
通部である上風路６１及び下導通部である下風路６２か
ら成る風路６、送風機として本例では上換気扇７１及び
下換気扇７２から成る換気扇７、等で構成されている。

【００１５】集熱板１は、建物１００の外部１０１のう
ち太陽光の当たる位置に外部１０１と室内１０２との境
界部として本例では壁１０３の表面１０４から間隔ｄを
明けて設けられ、通常、アルミニウム等の熱伝導率が高
く軽い材料でできていて蓄熱容積を増やすようにコルゲ
ート状に形成されている。又、図示していないが本例の
ものは適当なピッチで設けられた多数の通気穴を備えて
いる。集熱板１の種類によっては、このような通気穴の
ないものもある。

【００１６】断熱板２は、間隔ｄの中間部分として表面
１０４に近い側に、集熱板１と対向し集熱板との間で第
１空間部である前部空間８を形成すると共に、表面１０
４との間で第２空間である後部空間９を形成するように
設けられている。この断熱板２は、断熱材の一体形又は
内部に断熱材を装填した組立形等の通常の構造のもので
ある。なお、仕切板としては、輻射や対流による熱を遮
断できるものであれば、断熱材を備えていない適当な板
材にすることも可能である。

【００１７】枠板３は、前部空間８と後部空間９の周囲
をほぼ閉鎖するように設けられている。この枠板３に
は、必要に応じて前後空間８、９のための適当な通気孔
や水抜き穴等が設けられる。このような枠板３として
は、通常、アルミニウムや銅や塗装鋼板等の耐候性のあ
る金属材料が使用される。

【００１８】上端通気孔４は、外部１０１と前部空間８
との間で空気の通過を可能にするように設けられるが、
本例では、集熱板１から隙間１０を隔てて集熱板１の外
部１０１の側に集熱板１と対向するように、太陽光を通
過可能な光透過材として強化ガラスからなる風防部材と
してのガラス板１１を設けて、その上端部分として本例
では、前部空間８を閉鎖する枠板３のうちの上側部分の
ものである上枠板３１の延長部３１ａとガラス板１１の
先端１１ａとの隙間部分で形成されている。

【００１９】なお、このような上端通気孔４は、上端部
分としてガラス板１１の上端部分を切り欠いだりガラス
板自体の上方部分に開口を設けることにより形成されて
もよい。又、このようなガラス板１１を装備しない場合
には、後に説明する図１５〜１９の構造のように、集熱
板１の通気穴を第１開口部にしたり、集熱板１を通気穴
を持たない構造のものにしてその上端部分を上端通気孔
４にすることができる。更に、強化ガラスに代えて、透
明プラスチックやビニールシート等のより軽量な光透過
材材料を用いてもよい。

【００２０】下端通気孔５は、外部１０１と後部空間９
との間に形成されるが、本例では、後部空間９の周囲が
枠板４で囲われているので、そのうちの下枠３２に部分
的に長孔を開けることによって形成されている。なお、
後部空間９の周囲の二方又は三方が囲われていて周囲を
囲われていない場合には、その囲われていない部分が第
２開口部になるので、特別に第２開口部を設ける必要は
ない。

【００２１】風路６は、内部１０２に対して前部空間８
と後部空間９とを別個に導通可能にする。そのため本例
では、前記の如くこの風路が後部空間９と導通する上風
路６１とこれより下の位置に在り前部空間８と導通する
下風路通６２とからなり、これらに対応して上下換気扇
７１、７２が設けられている。但し、換気扇を正転及び
逆転の可能な可逆式にして、これを上下風路の何れか一
方だけに設ける構成を採用することも可能である。換気
扇の風量は、設置場所の日照状態や外気温度等の緒条件
によって異なるが、例えば集熱板の単位表面積当たり１
０〜２０ｍ³／ｈｒ／ｍ²程度にされる。

【００２２】以上のような給気装置は次のように使用さ
れ、その作用効果を発揮する。冬季の日中に居室等にな
る室内１０２で暖房効果を得たいときには、下換気扇７
２を運転する。これにより、換気扇７２の吸気能力に基
づいて、図３（ａ）の矢印で示す如く、相対的に多少温
度の上がっている上方の上端通気孔４から外気が流入
し、ガラス板１１と集熱板１との隙間１０を下降しつつ
集熱板１の通気穴を通過して前部空間８に入り、下降し
つつ集合されて下風路６２から換気扇７２に吸い込ま
れ、室内１０２の下部に送り出される。

【００２３】この場合、ガラス板１１が太陽光を透過さ
せると共に外気との導通を遮断し、太陽光を受けた隙間
部分の空気が直接その熱線を吸収して昇温し、集熱板１
が同様に太陽光の熱線を吸収してコルゲート状になった
厚み部分に熱を蓄えると共に前部空間８にその熱を放射
することにより、吸入された空気が隙間１０と集熱板１
と前部空間８の全ての部分で昇温し、室内１０２内には
十分温度の高い暖気が導入される。又、この暖気が下方
から吹き出され、更に壁１０３に取り付けた風向ガイド
１０３ａによって下方に向けられているので、室内１０
２に床暖房的な十分な暖房効果を与えることになる。

【００２４】発明者等の実験によれば、以下のような実
験条件の下に以下のような暖房効果が得られることが確
認された。：集熱板の寸法幅９０cm×高さ1.8m 表面積 1.62ｍ² 換気扇風量２７ｍ³／ｈｒ換気扇入口温度約１０℃ 同出口温度約６５℃ 持ち込み熱量約５００ Kcal/h 暖房能力の電気換算値約６８０Ｗ以上から、本例の給気装置は、補助暖房装置として十分
な能力を有することになる。この場合、熱気を室内１０
２の下から下向きに導入するので、熱気が上に溜まって
しまうことがなく、暖房効果が大きくなっている。又、
室内の窓等を完全に閉鎖できるので、室内からの放熱が
少なく、この点からでも暖房効果が上がる。更に、この
暖房によれば、外の新鮮空気を１００％取り入れるの
で、石油ファンヒータのように燃焼ガスを室内に発散さ
せることがなく、クリーンな熱エネルギーを供給でき
る。そして、常時換気効果により、人の健康に極めて良
い条件を提供することができる。

【００２５】次に、夏期に冷房の補助的効果を得ようと
するときには、上風路６１の上換気扇７１を運転する。
それにより、図３（ｂ）の矢印で示す如く、下端通気孔
５から相対的に温度が低くなっている外気が吸入され、
後部空間９を通って上風路６１から室内１０２の上部で
且つ風向ガイド１０３ｂによって上向きに吹き出され
る。

【００２６】この場合、後部空間９は、直射日光から遮
断されていて低温空気の滞留部になると共に、熱容量が
あって同様に日陰になることによって温度が下がってい
る壁１０３から低熱源の供給を受けているので、この部
分を通過するときに外気の温度が下がり、室内１０２に
は涼しい空気が入ってくる。即ち、盛夏の時期には、建
物の外壁近くの温度として、日影側の温度が日向側の温
度より８〜１０℃低くなることが一般に知られており、
本例の給気装置の後部空間９は日影側に近い温度条件に
なるため、室内に温度の下がった涼しい空気を取り入れ
られることになる。

【００２７】なお、壁１０３がコンクリート等の熱容量
の大きいものであれば、空気の冷却効果がより大きくな
る。又、本装置の装着部の近くの地面に芝生や花を植え
たり、花や野菜を植えた花壇やプランターを配置すれ
ば、これらの植物の葉や茎から水分の蒸散作用により、
給気装置の下端通気孔５に一層温度の下がった空気を供
給することができる。

【００２８】一方、室内１０２に外気が導入されると、
室内が正圧になり、窓等を開けることなく、室内空気を
下風路６２から下換気扇７２をバイパスして通過させ、
前部空間８及び集熱板１を経て上端通気孔４から排出さ
せることができる。このとき、前部空間８内の熱気が排
出され、集熱板１によるその部分の温度上昇が防止され
る。従って、断熱板２の効果も加わって、後部空間９内
への表面側からの熱の持ち込みが阻止される。その結
果、後部空間９が前記の如く十分な低熱源供給作用をす
ることになる。

【００２９】又、このような涼風取込みの可能な給気装
置によれば、例えば午前中や夕方以後では、冷房機に代
えてこれを専用的に使用することも可能になる。そし
て、補助暖房時と同様に常時換気に伴う諸効果を得るこ
とができる。更に、日中や酷暑日には冷房機と併用し、
冷房空気に換気効果と冷房緩和効果を与えることができ
る。この場合、冷房された室内の冷気が下風路６２から
前部空間８を通過して排出されるので、後部空間９内の
空気の温度が下がり、より低温の外気を室内に取り入れ
ることができる。

【００３０】更に、本例の装置によれば、極めて効果的
な自然換気作用が得られる。即ち、夏期の日中や暖房が
不要な中間期に下換気扇７２の運転を停止させていると
きには、集熱板１が吸熱して前部空間８内の空気の温度
が高くなって上昇気流が生じ、下風路６を介して室内１
０２の空気が前部空間８に流入し、上昇して上端通気孔
４から排出されると共に、室内圧力が下がって外気が下
端通気孔５から後部空間９及び上風路６１を介して室内
に流入する。従って、上換気扇７１を運転しなくても、
自然換気作用が生じ、換気扇の運転音がなくすると共に
省エネ効果を得つつ、適当な換気による良好な室内環境
を実現できる。この自然換気作用は、冷房装置を運転し
ていても同様に発生するので、必要に応じてそのように
すれば、より快適な空調条件を提供することができる。

【００３１】又、同様に夏期やある程度暑い日には、夜
間に放射冷却現象が生じて集熱板１が冷却され、前部空
間８内の空気の温度が下がって下降気流になり、上端通
気孔４から外気が導入されつつ下降し、下風路６を通過
して室内１０２に流入し、室内で過剰になった空気が上
風路６１から後部空間９内に入り、壁１０３や周囲から
冷却も伴って下降し、下端通気孔５から排出される。こ
れにより、夜間の自然冷房効果が極めて有効に発生す
る。そしてこの場合、取り入れられる外気が集熱板で冷
やされるときに、外気中の水蒸気分が結露して除去され
るので、室内１０２にはある程度湿気の取れた良い条件
の空気が入れられる。

【００３２】以上の如く、本発明の給気装置は、冬期の
補助暖房と夏期の補助冷房に特に効果的であると共に、
春や秋の中間期であっても、本給気装置を運転すべき条
件の時は多々あり、又換気装置としても極めて有効であ
り、快適な空調環境を提供することができる。従って、
本装置は稼働率の高い極めて有用な装置である。

【００３３】以上のような給気装置によれば、補助的な
暖房、冷房及び換気という空調の全システムを一か所で
一度の工事で完工することができる。従って、本発明に
よれば、給気装置を、暖房のみを目的とした従来の太陽
熱利用の装置と同じ設置スペースで殆ど同じ工事内容で
同程度のコストの下に、総合的補助空調効果の得られる
画期的な装置にすることができる。

【００３４】なお以上では、上下に換気扇７１、７２を
設けた場合について説明したが、例えば上の換気扇７１
を省略し、下の換気扇７２を可逆式にして、装置の簡素
化、省エネ、運転音源の減少等を図ることも可能であ
る。その場合には、補助暖房時には換気扇７２を正転さ
せ、これまで説明した通りの運転をして図３（ａ）のよ
うに空気を流し、涼風供給時には、換気扇７２を逆転さ
せ、室内１０１の空気を下風路６２から排出する。これ
により、室内が多少負圧になるが、図３（ｂ）と同じ空
気流れを形成させ、ほぼ同様な涼風供給効果を得ること
ができる。

【００３５】図４乃至図６は本発明を適用した給気装置
の他の例を示す。本例の給気装置は、外部１０１と内部
である室内１０２との間の図５に示す壁１０３（図１に
も示す）の一部分を形成するように建物１００に取り付
けられるように構成された装置である。即ち、本例の給
気装置は、図１の装置のように境界部が壁１０３の表面
１０４でありこの面に取り付けられる装置ではなく、例
えば建物１００の内装板１０５が境界部になり、この部
分に設けられ、それ自体によって壁１０３を形成するよ
うにされた装置である。

【００３６】従って、本例の給気装置では、上下左右の
枠板３１〜３４が壁面を構成するときに必要になる構造
強度を備えるようにある程度強固なものになっている。
このような枠板３は、例えば梁と柱を用いた在来工法の
木造家屋であれば、これらの梁と柱からなる構造体自体
に、又はこのような構造体の中に追加装備された梁及び
柱部分に、即ち図示の上下の梁１０６、１０７及び左右
の柱１０８、１０９の構造ブロックに装着される。

【００３７】本例の給気装置は、図６に示す空気流れを
作るように運転され、図１の装置と全く同じ作用効果を
奏する。又、本例の給気装置は、装着されたときに建物
の壁面から突出しないので、狭い敷地に建てられた家等
にとっては、空間スペースを節約できる利点がある。又
外観的にも良くなる。本例の給気装置は、家屋等の改装
時にも装着可能であるが、通常、新築時に家屋の建築工
程に合わせて装着される。なお図１の装置は、新築時に
外壁完成後又はそれ以後いつでも装着可能である。

【００３８】図７乃至図１０は本発明を適用した給気装
置の更に他の例を示す。本例の給気装置は、図１等に後
部空間９として示した第２空間部として、建物１００の
雨戸１１０を収納可能な雨戸収納部である戸袋１２を使
用した例を示す。符号１１１は雨戸１１０を乗せるよう
に形成された雨戸受けである。

【００３９】この構造では、通常、集熱板１として雨戸
１１０の高さより高いものを用いて、下枠３２と雨戸受
け１１１とを別体として構成し、戸袋１２の下に後部下
空間１３を形成すると共に、下端通気孔５を下枠３２及
び雨戸受け１１にそれぞれ５１、５２として形成する。
そして後部下空間１３には、その一部分として通常幅方
向の中央位置に図９にも示すように下風路６２を形成し
ている。符号１１２は窓である。

【００４０】本例の給気装置も図１のものとほぼ同様の
作用効果を有する。この場合、雨戸の戸袋を第２空間部
として利用するので、その中には２〜３枚程度の雨戸が
収納されていて、図１０（ｂ）に示す如く、２枚の雨戸
１１０のうちの壁側雨戸１１０₁と壁の表面１０４との
間に実質上の後部空間９が形成され、冷風取り入れ時に
は、下端通気孔５１及び５２からこの後部空間９を外気
が通過する。そのため、断熱板１からの熱の侵入をより
完全に遮断することができる。従って、本例では仕切板
を断熱板２にしているが、仕切板を特に断熱材の入って
いない金属性や木製やプラスチック製等の単なる板材に
することも可能である。なお、操作上の問題であるが、
図９示す如く、雨戸１１０のうち最後のもの１１０₁の
後端を右枠板３４に設けた雨戸入口３４ａ部分に臨ませ
るようにすれば、図示しない雨戸引出し用の切欠きはあ
るものの、この部分からの直接の外気吸入をほぼ防止す
ることができる。

【００４１】本例の給気装置によれば、窓として大きな
開口があると共にその雨戸収納スペース等で占められて
利用可能な所が極めて制限されている建物の日の当たる
側の壁面に対して、これを確実に装着できることにな
る。本例の給気装置は、建物の新築時に雨戸収納部や雨
戸及び窓サッシと共に一体的に製造されたり、雨戸収納
部付きの建物に後から追加装備されることによって建物
に装着される。

【００４２】図１１乃至図１４は本発明を適用した給気
装置の更に他の例を示す。本例の給気装置は、内部に対
して第１空間部と第２空間部とを別個に導通可能にする
導通部として、図１等の装置のように別個独立に風路を
設けるのではなく、上部空間１４及びこれと連通した上
風路６１を設ける共に、ダンパー１５を設けている。そ
して、ダンパー１５を実線で示す位置と二点鎖線で示す
位置とに切り換えることにより、前部空間８を開いて後
部空間９を閉める動作とその反対の動作をさせるように
している。

【００４３】このようなダンパーを設ける構造のうち、
図１１及び図１２に示す給気装置では、上記の如く導通
部を上風路６１だけにしているので、第１開口部を、図
１等に示す上端通気孔４に代えて、前部下端通気孔１６
にしている。これに対して図１３の給気装置では、上風
路だけを設ける場合でも、集熱板１を通気孔のないもの
にすると共に、これを下枠３２から少し浮かせて配置す
ることにより、図１と同様に第１開口部を上端通気孔４
とし、導入空気を集熱板１の下端で反転させて上昇させ
るような構造にしてもよい。このようにすれば、図１
１、１２の装置よりも吸熱量が多くなり暖房効果が上が
る。

【００４４】図１４は図８のように雨戸の戸袋を利用し
た給気装置に図１１、１２と同様のダンパー構造を用い
た例である。本例の装置では、図８の下風路６２を設け
ていない。そして、断熱板１を雨戸１１０と同程度の大
きさにして、雨戸受け１１１と下枠３２とを共通部材に
している。

【００４５】図１１〜図１４の装置によれば、これまで
の装置よりも多少暖房効果が下がるが、構造が簡単で工
事が容易になり、製造コストを下げることができる。そ
の結果、給気装置を簡易に設置できることになる。

【００４６】図１５及び図１６は本発明を適用した給気
装置の更に他の例を示す。本例の給気装置は、図１の装
置に対して、ガラス板１１を設けていないと共に、導通
部を上の二箇所に上風路６１として６１₁、６１₂を設
けている。即ち、ガラス板１１がないため、集熱板１の
全面から通気孔を通過して昇温した空気を上方に集めて
上風路６１₁に導入するようにしている。なお、上風路
を２個にする代わりに、図１０乃至１４の装置のように
ダンパー切換構造にすることも可能である。

【００４７】本例の給気装置によれば、これまでの装置
より暖房効果はかなり低下するが、構造を一層簡単にす
ることができる。又、集熱板１は通常アルミニウム等の
軽金属製であるので、重い強化ガラス１１を無くするこ
とにより、装置の大幅な軽量化を図ることができる。
又、軽量化によって強度構造も簡素化でき、取付工事も
容易になり、製造コストを一層下げることができる。発
明者等の実験によれば、本例の装置では、図１の装置と
同じ実験条件において、室内１０１への暖房空気の温度
を約４０℃に上げることができた。従って、図１の装置
の５５％程度の暖房効果が得られた。

【００４８】図１７乃至図１９は本発明を適用した給気
装置の更に他の例を示す。本例の給気装置は、図１の装
置に対して、ガラス板１１を設けていない点が相違す
る。第１開口部としては上端通気孔４を設けている。そ
のため本例では、集熱板１として通気孔を持たない表面
が完全な板状のものを使用している。本例の給気装置で
は、図１の装置より暖房効果が多少低下するが、図１
５、１６の装置と同様に、構造の簡素化、重量軽減、軽
量化による強度構造の簡素化、取付工事の容易化等を図
ることができる。

【００４９】なお、以上では給気装置を建物の壁面に取
り付けた例について説明したが、建物の外部で太陽光の
当たる位置であれば、屋根等の壁面以外の部分にも本装
置を設けることができる。

【００５０】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、請求項１の
発明においては、給気装置として所定の構成を備えた集
熱板と仕切板と第１及び第２空間部と第１及び第２開口
部と導通部と送風機とを設けるので、建物の外部のうち
太陽光の当たる位置に外部と内部との境界部から間隔を
明けて設けられた集熱板によって太陽光から熱エネルギ
ーを吸収し、間隔の中間部分に集熱板と対向して設けら
れた仕切板と集熱板との間で形成され閉鎖部材で周囲を
ほぼ閉鎖された第１空間部に吸収した熱エネルギーを放
出し、外気を導入可能にする送風機により、第１開口部
から第１空間部に外気を通過させ、第２空間部とは別個
に導通部を介して、即ち、別々の導通部を介して又はダ
ンパー切換によって同じ導通部を介して、第１空間部で
熱エネルギーの供給を受けて温度の上昇した空気を外部
から内部に取り入れることができる。

【００５１】従って、冬期やその他の必要な時期に、太
陽熱により、送風機だけの少ないエネルギー消費の下に
多くの熱エネルギーの供給を受けたクリーンで且つ換気
効果のある暖房用の空気を取り入れることができる。

【００５２】又、外気を導入可能にする送風機により、
第２開口部から第２空間部に外部の空気を通過させ、導
通部を介して第１空間部とは別個に、即ち別々の導通部
を介して又はダンパー切換によって同じ導通部を介し
て、第１空間部から仕切板で仕切られていて仕切板と内
部との境界部との間に形成され閉鎖部材で周囲をほぼ閉
鎖された第２空間部の空気を外部から内部に取り入れる
ことができる。

【００５３】この場合、第２空間部が仕切板から建物側
に形成されていて日影側になっていて低温空気の滞留部
になると共に、同様に日影になることによって温度が下
がっている壁面等の境界部から低熱源の供給を受けてい
るので、この部分を通過するときに外気の温度が下が
り、夏期やその他の必要な時期に居室等の建物の内部に
ある程度温度の降下した降温空気を換気用空気として供
給することができる。

【００５４】又、従来の集熱板を使用した補助暖房装置
では、集熱板と建物の壁面との間が熱気の上昇ダクトに
なっていて、夏期にはその熱気が内部に熱を侵入させ、
冷房するときには熱負荷になっていたが、本発明で形成
している第２空間部は第１空間とは仕切板を隔てて形成
されていて、日影になって温度が下がっているので、境
界部から内部に熱負荷を持ち込むことがない。

【００５５】以上の如く、請求項１の発明の給気装置に
よれば、集熱板を使用して暖房のみを目的とした従来の
太陽熱利用の装置と同じ設置スペースで同程度の工事内
容及びコストの下に、補助的な暖房、降温空気の供給に
よる補助的な冷房及び換気という総合的な補助空調効果
を得ることができる。そして本発明は、結局石油資源を
使用する暖冷房装置の運転時間を減らし、省エネ化、二
酸化炭素発生量の削減による大気汚染や地球温暖化の抑
制等の省資源や環境保護という公益的目的達成にも寄与
するものである。

【００５６】請求項２の発明においては、導通部を、第
２空間部と導通する上導通部とこれより下の位置に在り
前記第１空間部と導通する下導通部とで構成し、送風機
を少なくとも下部導通部に設けるので、第１空間部で加
熱された空気は下導通部から内部に導入されるため、内
部では床暖房的効果が生じ、暖房効果が一層向上する。
一方、第２空間部は上導通部と導通するので、夏期等に
降温空気を上から内部に導入し、涼風供給効果を一層向
上させることができる。

【００５７】又、上下導通部が独立して設けられている
ので、例えば上導通部から内部に冷風を送っているとき
には、内部に生じた正圧により、下導通部から第１空間
部を介して第１開口から外に空気を排出し、窓等を明け
ることなく内部を換気することができる。又、このとき
には、集熱板で持ち込まれた第１空間部の熱気が排出さ
れるので、第１空間部が仕切板を介して第２空間部の温
度を上昇させる作用もなくなる。この場合、夏期の日中
や他の暑い日に冷房装置と併用すれば、冷房された内部
の冷気が下導通部から第１空間部を通過して排出される
ので、第２空間部内の空気の温度が下がり、より低温の
外気を室内に取り入れることができる。下導通部から暖
気を送るときにも同様に自動換気作用が生ずる。従っ
て、別個に工事をすることなく、又、別に操作をするこ
となく、補助暖房若しくは降温空気の供給と換気とを自
動的に組み合わせることができる。

【００５８】請求項３の発明においては、給気装置が外
部と内部との間の壁の一部分を形成するように建物に取
り付けられるので、装着されたときに建物の壁面から突
出しない装着状態にすることが可能になる。その結果、
空間スペースを節約することができる。又、壁面材や壁
面工事をその部分だけ減らすことができる。更に外観も
良くなる。

【００５９】請求項４の発明においては、第２空間部を
建物に装備される雨戸を収納可能な雨戸収納部にするの
で、窓やその雨戸収納スペース等で占められて利用可能
な部分が極めて制限されている建物の日の当たる側の壁
面において、給気装置を装着できる場所を確保すること
ができる。又、雨戸の戸袋には通常２〜３枚の雨戸が収
納されているので、仕切板と共に、雨戸が第２空間部に
対して断熱効果を与えるので、第１空間部からの熱伝達
を一層完全に遮断できる。その結果、内部に一層条件の
良い空気を取り入れることができる。

【００６０】請求項５の発明においては、集熱板の外部
の側に集熱板に対向するように光透過材からなる風防部
材を設け、第１開口部を風防部材の上端部に形成したの
で、風防部材と集熱板との間にも風防部材を透過した光
を通過させてこの部分にも太陽熱を吸収させられると共
に、外部の風がこの部分や集熱板表面から熱を取り去る
ことがない。その結果、第１空間部の空気の温度上昇を
大幅に大きくすることができる。

【００６１】又、集熱板が通常の空気を通過させる穴の
明いているものである場合に、上端から吸入した空気を
下降させつつ穴を通過させて集熱板の熱を受け取って第
１空間部内を下降させ、下端側に導通部を形成して内部
に下から昇温空気を導入させることができる。即ち、シ
ングルパスの最も簡単な風路で下から昇温空気を入れて
最も良い暖房時にすることができる。

【００６２】更に、夏期等の日中で、第１空間部の昇温
による空気上昇を利用して、内部に空気を導入する送風
機を運転しないようにすれば、第１及び第２空間部に対
して別々に導通部を設けることにより、順次、外部−第
２開口部−第２空間−第２空間との導通部−内部−第１
空間との導通部−第１空間部−第１開口部−外部の順
に、外気を取り入れて排出させる循環系を形成させ、自
然換気をすることができる。

【００６３】同様に、夏期等の夜間には、放射冷却によ
って第１空間部に生ずる冷却空気の下降流を利用して、
送風機を運転することなく、上記と逆の順に循環系を形
成させ、冷風による自然換気をすることができる。

【００６４】その結果、送風機や冷房装置を運転させる
ことなく、電力を消費したり運転音を発生させることな
く、内部を良好な空調環境にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した給気装置の全体構成の一例を
示す縦断面図である。

【図２】（ａ）及び（ｂ）は図１のａ−ａ線及びｂ−ｂ
線断面図である。

【図３】（ａ）及び（ｂ）は上記給気装置における暖気
導入時と降温空気導入時の空気流れの状態を示す説明図
である。

【図４】本発明を適用した給気装置の全体構成の他の例
を示す縦断面図である。

【図５】（ａ）及び（ｂ）は図４のａ−ａ線及びｂ−ｂ
線断面図である。

【図６】（ａ）及び（ｂ）は上記給気装置における暖気
導入時と降温空気導入時の空気流れの状態を示す説明図
である。

【図７】本発明を適用した給気装置の全体構成の更に他
の例を示す斜視図である。

【図８】上記給気装置の全体構成を示す縦断面図であ
る。

【図９】図８の上風路部分の横断面図である。

【図１０】（ａ）及び（ｂ）は上記給気装置における暖
気導入時と降温空気導入時の空気流れの状態を示す説明
図である。

【図１１】本発明を適用した給気装置の全体構成の更に
他の例を示す斜視図である。

【図１２】上記給気装置の全体構成を示す縦断面図であ
る。

【図１３】（ａ）及び（ｂ）はダンパー切換式の更に他
の例を示す縦断面図である。

【図１４】ダンパー切換式の更に他の例を示す縦断面図
である。

【図１５】（ａ）及び（ｂ）はガラス板を装備していな
い給気装置の例を示す縦断面図である。

【図１６】上記装置の風路部の横断面図である。

【図１７】ガラス板を装備していない給気装置の他の例
を示す縦断面図である。

【図１８】（ａ）及び（ｂ）は図１７のａ−ａ線及びｂ
−ｂ線断面図である。

【図１９】（ａ）及び（ｂ）は上記給気装置における暖
気導入時と降温空気導入時の空気流れの状態を示す説明
図である。

【符号の説明】

１集熱板２断熱板３枠板（閉鎖部材）４上端通気孔（第１開口部）５下端通気孔（第２開口部）６風路（導通部）７換気扇（送風機）８前部空間（第１空間部）９後部空間（第２空間部）１１ガラス板（風防部材）１２戸袋（雨戸収納部）１３後部下空間（第２空間部）１４上部空間（導通部）１５ダンパー（導通部）３１上枠板（閉鎖部材のうちの上
側のもの）５１、５２下端通気孔（第２開口部）６１上風路（導通部、上導通部）６２下風路（導通部、下部導通
部）７１上送風機（送風機）７２下送風機（送風機）１００建物１０１外部１０２室内（内部）１０３壁１０４表面（境界部）１１０雨戸ｄ間隔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建物の外部から内部に外気を供給可能に
する給気装置において、前記建物の外部のうち太陽光の当たる位置に前記外部と
前記内部との境界部から間隔を明けて設けられた集熱板
と、前記間隔の中間部分に前記集熱板と対向し該集熱板
との間で第１空間部を形成すると共に前記境界部との間
で第２空間部を形成するように設けられた仕切板と、前
記第１空間部と前記第２空間部の周囲をほぼ閉鎖するよ
うに設けられた閉鎖部材と、前記外部と前記第１空間部
との間で空気の通過を可能にする第１開口部と、前記外
部と前記第２空間部との間に形成された第２開口部と、
前記内部に対して前記第１空間部と前記第２空間部とを
別個に導通可能にする導通部と、該導通部を介して前記
外部から前記内部に前記外気を導入可能にする送風機
と、を有することを特徴とする給気装置。
【請求項２】前記導通部は前記第２空間と導通する上
導通部とこれより下の位置に在り前記第１空間と導通す
る下導通部とを有し、前記送風機は少なくとも前記下部
導通部に設けられていることを特徴とする請求項１に記
載の給気装置。
【請求項３】前記外部と前記内部との間の壁の一部分
を形成するように前記建物に取り付けられることを特徴
とする請求項１又は２に記載の給気装置。
【請求項４】前記第２空間部が前記建物に装備される
雨戸を収納可能な雨戸収納部であることを特徴とする請
求項１乃至３の何れか１に記載の給気装置。
【請求項５】前記集熱板の前記外部の側に前記集熱板
に対向するように光透過材からなる風防部材を設け、前
記第１開口部を前記風防部材の上端部分に形成したこと
を特徴とする請求項１乃至４の何れか１に記載の給気装
置。