JP2006097425A - ソーラーシステムハウスの換気方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 風およびその他気象条件だけではなく、外部環境条件に柔軟に対応する住居および建物を建設して室内暖房、冷房、換気、除湿、および給湯のための太陽エネルギー利用を最適化することができるというパッシブソーラーシステムハウスの利点を生かしながら、建築基準法で定められた健康的な生活をするために必要な建物の換気を効率的に得ることができる。
【解決手段】 屋根板１の直下に、空気流路２を形成してなる太陽熱集熱部を設け、この太陽熱集熱部に、集熱用ファン７を配設したハンドリングボックス５を接続させ、さらに、ハンドリングボックス５には床下への立下りダクト１０および屋外への排気ダクト９を接続したソーラーシステムハウスにおいて、屋外に開口する床下ダクト２３による床下給気口２４を設け、この床下ダクト２３に電動ダンパー２５を設け、屋外の空気を集熱用ファン７で立下りダクト１０を介して床下に導かない、冬の夜や夏の昼間には、前記電動ダンパー２５を開き、床下給気口２４より床下空間を介して換気を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、冬等に太陽エネルギーを利用するものとして、太陽で温められる空気によって暖房等を行うパッシブソーラーシステムハウスの換気方法に関するものである。

わが国の建物の熱性能は、省エネという観点からはとでも貧しいものである。夏の暑さを電力に支えられるエアコンでしのぎ、冬は寒いといって、石油をふんだんに燃やして暖房をしてきた結果、住宅や建築がエネルギー危機や二酸化炭素による地球温暖化の現象に与えた影響はとても大きなものである。

今、先進国がなすべきことは、生活のレベルを低下させることなく、生活の高度化を図りつつ、環境負荷を低減させる方法を生み出すことである。そこで、風およびその他気象条件だけではなく、外部環境条件に柔軟に対応する住居および建物を建設して室内暖房、冷房、換気、除湿、および給湯のための太陽エネルギー利用を最適化することが求められる。

出願人等は先に、下記特許文献として「ソーラーシステムハウス」の特許権を取得した。
特公平０８−００１３３６号公報「ソーラーシステムハウスおよびそれに使用するハンドリングボックス」 特公平０７−１１６７６５号公報「ソーラーシステムハウス」 特公平０６−０７０５２８号公報「ソーラーシステムハウス」 特許３２９５０７０号公報「ソーラーシステムハウス」 特許３２７４８５８号公報「ソーラーシステムハウス」 特許３１８２５４４号公報「ソーラーシステムハウス」 特許３１３４１１８号公報「ソーラーシステムハウス」 特許３０６６４５６号公報「ソーラーシステムハウス」

前記特許文献のソーラーシステムハウスは、図２２に示すように、カラー鉄板の金属製屋根板１の直下に屋根勾配を有する空気流路２を形成し、この空気流路２の一方の端は軒先等に空気取入口３として開口し、さらに空気流路２の他方の端は集熟ダクトとしての棟ダクト４に連通させる。

内部に逆流防止ダンパー６、集熱用ファン７及び流路切換えダンパー８を設けたハンドリングボックス５を屋根裏空間である小屋裏２９に設置し、ハンドリングボックス５の流路切換えダンパー８の流出側の一方は排気ダクト９により屋外に開口する。

また、ハンドリングボックス５の逆流防止ダンパー６の流入側を接続ダクト３２を介して前記棟ダクト４に連通させ、流路切換えダンパー８の流出側の他の一方を立下りダクト１０の上端に連結する。立下りダクト１０の下端は床下蓄熱体としての土間コンクリート１１と床パネル１２との間の空気流通空間１３に開口した。さらに、該空気流通空間１３から室内への床吹出口１４を設けた。

ハンドリングボックス５の内部またはハンドリングボックス５と棟ダクト４との間にお湯とりコイル１５を設け、このお湯とりコイル１５は循環配管１６で貯湯槽１７および循環ポンプ１９と連結し、該貯湯槽１７には、追焚き用の給湯ボイラー１８を途中へ設けて、風呂や洗面所、台所へとつながる給湯配管２１を接続する。

このようにして、太陽光で加熱された金属板である屋根板１が、空気流路２へ入った外気を温め、この温められた空気は屋根勾配に沿って上昇する。そして、この加熱空気は棟ダクト４に集められてから集熱用ファン７によりハンドリングボックス５に入り、ハンドリングボックス５から立下りダクト１０内へ流下し、蓄熱土間コンクリート１１と床パネル１２との間の空気流通空間１３へ入る。この空気流通空間１３では加熱空気が床パネル１２を介して直接床面下を温めるのと、蓄熱土間コンクリート１１に蓄熱させるのと床吹出口１４から温風として直接室内２０へ吹出させるのとの３通りの暖房作用を行う。

一方、お湯とりコイル１５で、ここに循環配管１６を介して貯湯槽１７から循環ポンプ１９によって送り込まれる熱媒が加熱され、湯として貯湯槽１７へ蓄えられ、さらにここから必要に応じて追焚き用の給湯ボイラー１８で再加熱されて給湯配管２１から各所へ給湯される。

これらの特許文献のソーラーハウスの特徴は、まず、屋根で集熱するものであることである。太陽エネルギーのエネルギーとしての特徴とは何かといえば、それは、「うすく、ひろく、まんべんなく」という点といえる。石油で得られる熱のように、集中的高温ではないことは、大規模で集中的な発電には不向きである。つまり、太陽エネルギー利用は、一つ一つの建物が、その「屋根」を利用すること、それがもっとも現実的であり、エネルギーのもつ特徴にもよく合っている。そこで、一番太陽を広く受ける「屋根」で、太陽エネルギーを集め、建物の中に取り込むものである。

地域における建物の高度制限がきびしく、たとえそのために、室内に日照を得られないとしても、たいがい「屋根」には、太陽エネルギーが豊かに降り注いでいる。つまりこの利用は、屋根本来の雨風を防ぐ「シェルター」という機能に、「熱を取り込む」という新しい機能を加えたものである。

次の特徴として、空気で熱を移送することである。室内に熱を取り込むとき、広く行われているのが、水に移し替える方法である。前記特許文献のソーラーシステムハウスは、水の替わりに、「空気」を暖かくして取り入れるものである。水集熱には多くの難しい面があるためである。一滴の水も漏れないようにしなければならないこと、太陽エネルギーにより水の沸騰がしばしば起こり、その沸騰の蒸気圧に耐えなければならないこと、凍るという現象が起こること、さらに管の膨張収縮を起こすことなどが挙げられる。これに対して空気は、少しぐらいは漏れても誰にも迷惑をかけない、何より気付かない。また、空気は気体だから沸騰することはありえない。このことから、空気を使うことは、たいへん安心である。

ところで、改正された建築基準法では健康的な生活をするために必要な建物の換気（１時間に０．５回、［その建物の体積分（気積という）］の空気が２時間に１回外部の空気と入れ代わること）を行うことと定めている。前記ソーラーシステムハウスでも同様であるが、このような換気については格別考慮されたものがなかった。

前記換気を満足させるためには、機械的換気設備を設置して２４時間換気を行う。そのためには２４時間換気扇を設置することになる。

また、１時間に０．５回の換気量を計量的に行い、かつ計画的な換気と空気の流れを作るためにはどうしても可能な限りの気密性が建物に要求される。

前記ソーラーシステムハウスにおいては、気密性については比較的満足したものが多い。

しかし、前記ソーラーシステムハウスに２４時間機械換気設備としての２４時間換気扇を設けた場合に、集熱運転をしている時にこの換気扇を併用するのでは、折角暖めた空気が、外部に漏れていく事となり、室内が安定した温度環境を維持するなどは不可能である。

また、太陽熱による小さな暖房エネルギーを建物全体に送り届けるためには計画的な換気による空気の流れを作る必要が有る。

本発明はこのような事情を考慮して、風およびその他の気象条件だけではなく、外部環境条件に柔軟に対応する住居および建物を建設して室内暖房、冷房、換気、除湿、および給湯のための太陽エネルギー利用を最適化することができるというパッシブソーラーシステムハウスの利点を生かしながら、建築基準法で定められた健康的な生活をするために必要な建物の換気を効率的に得ることができるソーラーシステムハウスの換気方法を提供することにある。

前記目的を達成するため請求項１記載の本発明は、屋根板の直下に、一方の端は軒先等に空気取入口として開口屋根と同様の勾配を有する空気流路を形成してなる太陽熱集熱部を設け、この太陽熱集熱部に、集熱用ファンを内部に配設したハンドリングボックスを集熱ダクトを介して接続させ、さらに、ハンドリングボックスには床下への立下りダクトおよび屋外への排気ダクトを接続し、冬の昼や夏の夜には、前記軒先等の空気取入口から太陽熱集熱部を経て得た屋外の空気を集熱用ファンで立下りダクトを介して床下に導き、床下からの吹き出し口を介して室内に送り込むソーラーシステムハウスにおいて、屋外に開口する床下ダクトによる床下給気口を設け、この床下ダクトにダンパーを設け、屋外の空気を集熱用ファンで立下りダクトを介して床下に導かない、冬の夜や夏の昼間には、前記ダンパーを開き、床下給気口より床下空間を介して換気を行うことを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、冬の昼の集熱時には、太陽光で加熱された金属板である屋根板が、空気流路へ入った外気を温め、この温められた空気は屋根勾配に沿って上昇する。そして、この加熱空気は棟ダクトに集められてから集熱用ファンによりハンドリングボックスに入り、ハンドリングボックスから立下りダクト内へ流下し、床下へ入る。この加熱空気が直接床面下を温めるのと、床下からの吹き出し口から温風として直接室内へ吹出させるのとの２通りの暖房作用を行う。

また、夏の夜間に集熱用ファンを運転し、夜間の冷気を屋根板の直下の空気流路に取り込み、屋根面からの放射冷却も作用させ、この空気を立下りダクトを介して床下に送り、床下の吹き出し口から室内へ吹出させる。

このような冬の昼の集熱時や夏の夜間の空気の取り込みを、換気として見た場合は、押し込み型、いわゆる静圧型の換気として扱うことができる。すなわち、前記室内へ吹き込む量に対応して室内の空気が外へ排気される。この排気は、建物がもともと有する隙間か、もしくは換気口を介して行えばよい。

前記冬の昼の集熱時または夏の夜間には、集熱用ファンを駆動して換気を行い、それ以外には集熱用ファンを停止して屋外に開口する床下ダクトによる床下給気口を設け、この床下ダクトにダンパーを設け、屋外の空気を集熱用ファンで立下りダクトを介して床下に導かない、冬の夜や夏の昼間には、前記ダンパーを開き、床下給気口より床下空間を介して換気を行う。この換気は、前記集熱時と同様に押し込み型、いわゆる静圧型の換気が得られ、２４時間換気の条件を満たすことができる。また、この床下ダクトによる床下給気口からの空気は屋外から得るものであり、比較的新鮮な空気である。

請求項２記載の本発明は、屋外に開口し、床下に通じるダクトは地中を通るクールチューブであることを要旨とするものである。

請求項２記載の本発明によれば、冬の夜の空気の取り込みは、地中を通ることで、地熱でプレヒートして寒さを和らげる。その結果、室内の温度低下を助長するようなおそれはない。また、夏の昼間の空気の取り込みは、地熱で冷やしたものとできる。空調器の負荷を助長するようなことはない。

請求項３記載の本発明は、ダンパーは電動ダンパーであり、これと連動する換気ファンを設けることを要旨とするものである。

請求項３記載の本発明によれば、床下ダクトのダンパーと連動する換気ファンを運転して、床下ダクトによる床下給気口から屋外から空気を得ると同時に換気ファンにより室内空気を排気できる。

請求項４記載の本発明は、ハンドリングボックスは、排気ダクトと前記立下りダクトへの流路を切換える流路切換えダンパー（排出側）を設け、また、屋内に開口する吸気口または吸気ダクトと集熱ダクトとハンドリングボックスとを連結する接続ダクトとを切換え可能な流路切換えダンパー（吸入側）を設け、換気ファンを設けずに、路切換えダンパー（吸入側）を中間位置に停止させ、排気ダクトへの誘引排気で室内換気を行うことを要旨とするものである。

請求項４記載の本発明によれば、換気ファンを設けない場合であり、夏の昼間では、屋根板で温められた加熱空気は全部外気に放出して捨てることが必要となる。その場合は流路切換えダンパー（排出側）で流出側の一方である立下りダクト側を閉塞し、流出側の他の一方である排気ダクト側を開放すれば、ハンドリングボックスから加熱空気は排気ダクトを介して屋外へ捨てられる。

その際、流路切換えダンパー（吸入側）を中間位置に停止させ、排気ダクトへの誘引排気で室内換気を行うことができる。

請求項５記載の本発明は、ハンドリングボックスは、排気ダクトと前記立下りダクトへの流路を切換える流路切換えダンパー（排出側）を設け、また、屋内に開口する吸気口または吸気ダクトと集熱ダクトとハンドリングボックスとを連結する接続ダクトとを切換え可能な流路切換えダンパー（吸入側）を設け、夏の排気運転時は、床下給気口より外気を取り込み、屋内に開口する吸気口または吸気ダクトから太陽熱集熱部を経て軒先等の空気取入口から排気することを要旨とするものである。

請求項５記載の本発明によれば、床下給気口より取り込んだ外気を室内へ取り込み、さらに、室内の空気を吸気口または吸気ダクトからハンドリングボックスに取り込み、太陽熱集熱部を経て軒先等の空気取入口から排気することで屋根部分を冷ますことができ、同時に室内に吸引力を与えて、床下給気口より室内への空気の取り込みをスムーズにすることができる。

請求項６記載の本発明は、屋根板の直下に、一方の端は軒先等に空気取入口として開口屋根と同様の勾配を有する空気流路を形成してなる太陽熱集熱部を設け、この太陽熱集熱部に、集熱用ファンを内部に配設したハンドリングボックスを集熱ダクトを介して接続させ、さらに、ハンドリングボックスには床下への立下りダクトおよび屋外への排気ダクトを接続し、冬の昼や夏の夜には、前記軒先等の空気取入口から太陽熱集熱部を経て得た屋外の空気を集熱用ファンで立下りダクトを介して床下に導き、床下からの吹き出し口を介して室内に送り込むソーラーシステムハウスにおいて、屋外に開口する地中を通るクールチューブによる給気口を設け、このクールチューブの端を室内に導き、クールチューブファンを設け、屋外の空気を集熱用ファンで立下りダクトを介して床下に導かない、冬の夜や夏の昼間には、前記クールチューブファンを駆動してクールチューブ給気口より室内へ吸気し、クールチューブファンと連動する換気ファンを設けて室内から排気することを要旨とするものである。

請求項６記載の本発明によれば、冬の夜や夏の昼間には、クールチューブファンを駆動してクールチューブ給気口より室内へ吸気する。その際、冬の夜の空気の取り込みは、地中を通ることで、地熱でプレヒートして寒さを和らげる。その結果、室内の温度低下を助長するようなおそれはない。また、夏の昼間の空気の取り込みは、地熱で冷やしたものとできる。空調器の負荷を助長するようなことはない。

さらに、クールチューブファンと連動する換気ファンを運転して、室内空気を排気できる。

請求項７記載の本発明は、床下に通じるダクト端にシリカゲル吹出口を付設することを要旨とするものである。

請求項７記載の本発明によれば、クールチューブファンを駆動してクールチューブ給気口より室内へ吸気する際にシリカゲルにより除湿を行える。

本発明のソーラーシステムハウスは、風およびその他気象条件だけではなく、外部環境条件に柔軟に対応する住居および建物を建設して室内暖房、冷房、換気、除湿、および給湯のための太陽エネルギー利用を最適化することができるというパッシブソーラーシステムハウスの利点を生かしながら、建築基準法で定められた健康的な生活をするために必要な建物の換気を効率的に得ることができるものである。

以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図１〜図５は本発明の換気方法を行うソーラーシステムハウスの第１実施形態を示すもので、基本的な構造は前記特許文献１〜８のソーラーシステムハウスとほぼ同様である。

図１に示すように傾斜する屋根を有するものであり、屋根は太陽熱の集熱部分として、カラー鉄板の金属製屋根板１の直下に屋根勾配を有する空気流路２を形成した。この空気流路２の下側は断熱材３３で遮蔽し、また、この空気流路２の一方の端は軒先等に空気取入口３として開口した。さらに空気流路２の他方の端は屋根の高い部分、例えば棟部分に位置させて空気流出口とし、これに集熟ダクトとしての棟ダクト４に連通させる。

この棟ダクト４は本実施形態では外付けタイプとして屋根上に設置するものであり、断面が矩形の横長のボックスである。

このような屋根で太陽熱を集熱した空気を導く床下部分として、床パネル１２の下に空気流通空間１３を設け、さらに、該空気流通空間１３から室内への床吹出口１４を設けた。床吹出口１４は本実施形態では家具巾木吹出口として構成し、その存在を目立たなくした。

前記空気流通空間１３では加熱空気が床パネル１２を介して直接床面下を温めるのと（床暖房）、床吹出口１４から温風として直接室内へ吹出させるのとの２通りの暖房作用を行うようにした。

また、これら太陽熱を集熱する部分と、太陽熱を蓄熱・放熱部分する部分とを結ぶものとしてハンドリングボックス５を屋内に設置した。

棟ダクト４とハンドリングボックス５は垂下する接続ダクト３２で接続し、また、ハンドリングボックス５から屋外に向けて排気ダクト９を接続する。

このハンドリングボックス５は、室内２０（屋内）に開口する吸気口２７または吸気ダクトを設け、内部に逆流防止ダンパーを兼ねる流路切換えダンパー（吸入側）２２、集熱用ファン７及び流路切換えダンパー（排出側）８を設けた断熱製のボックスである。

前記流路切換えダンパー（吸入側）２２は一端を軸支したチャッキダンパーとしてこの吸気口２７と接続ダクト３２からの流路を切換えるものとする。流路切換えダンパー（排出側）８の流出側の一方は排気ダクト９により屋外に開口する。

さらに、流路切換えダンパー（排出側）８の流出側の他の一方を立下りダクト１０の上端に連結する。立下りダクト１０の下端は床パネル１２の下の空気流通空間１３に開口した。

以上が従来のソーラーシステムハウスと同様であるが、本発明は屋外に開口する床下ダクト２３による床下給気口２４を設け、この床下ダクト２３の他端に電動ダンパー２５を設けた。

また、天井部または小屋裏２９に換気ファン（換気扇）２６を設置し、この換気ファン（換気扇）２６を排気ダクト２７で屋外に連通させる。

図中２８はリレーボックス、４９はリモコン（室温センサー内蔵）で、前記電動ダンパー２５と換気ファン（換気扇）２６とは連動させた。

屋根の上にはアモルファスシリコンによる太陽光発電モジュール（系統連携用）３０ａと、太陽光発電モジュール（ＤＣハンドリング用）３０ｂを設置する。また、空気流路２を形成する屋根板１の上方部分（屋根の高所）をガラス３１で覆い、風等の影響を受けずに太陽光の熱を屋根板１に受けられるようにした。

次に，使用法および動作について説明する。図２は冬モード（昼）である。

集熱時であり、太陽光で加熱された金属板である屋根板１が、軒先等の空気取入口３から空気流路２へ入った外気を温め、この温められた空気は屋根勾配に沿って上昇する。そして、この加熱空気は棟ダクト４に集められてから集熱用ファン７によりハンドリングボックス５に入り、ハンドリングボックス５から立下りダクト１０内へ流下し、床下へ入る。この加熱空気が直接床パネル１２を温めるのと、床下吹出口１４から温風として直接室内２０へ吹出させるのとの２通りの暖房作用を行う。

この作用を換気として見た場合は、押し込み型、いわゆる静圧型の換気として扱うことができる。すなわち、前記室内へ吹き込む量に対応して室内の空気が外へ排気される。この排気は、建物がもともと有する隙間か、もしくは換気口を介して行えばよい。

図３は夏モード（昼）である。屋根板１で温められた加熱空気は全部外気に放出して捨てることが必要となる。その場合は流路切換えダンパー（吸入側）２２は室内２０（屋内）に開口する吸気口２７を閉じ、流路切換えダンパー（排出側）８は立下りダクト１０を閉じる。ハンドリングボックス５から加熱空気は排気ダクト９を介して屋外へ捨てられる。

そして、電動ダンパー２５を開き、これに連動して換気ファン（換気扇）２６を運転する。この連動はリレーボックス２８により自動的に行われる。

室内２０の空気は換気ファン（換気扇）２６により排気ダクト２７で屋外に捨てられ、新たな空気が屋外に開口する床下給気口２４から床下ダクト２３を介して床下に入り、室内２０に取り込まれる。

かかる夏の排気運転時に、図２１に示すように、床下給気口２４より外気を取り込み、屋内に開口する吸気口２７または吸気ダクトを開き、室内２０の空気をハンドリングボックス５から逆流させ、接続ダクト３２、棟ダクト４、空気流路２の屋根は太陽熱の集熱部分を介して軒先等に空気取入口３から排出してもよい。図２１の例は後述のように、床下給気口２４はクールチューブ３８とし、このクールチューブ３８の他端または中間にはダンパー３９とファン４０を内蔵したハンドリングボックス４１を設置するものとしたが、図１のような屋外に開口する床下ダクト２３による床下給気口２４を設け、この床下ダクト２３の他端に電動ダンパー２５を設けたものでもよい。また、図１２の例は、排気ダクト９はハンドリングボックス５から棟ダクト４へのリターンダクトとして構成した。

室内２０の空気を吸気口２７または吸気ダクトからハンドリングボックス５に取り込み、太陽熱集熱部を経て軒先等の空気取入口３から排気することで屋根部分を冷ますことができ、同時に室内２０に吸引力を与えて、床下給気口２４より室内への空気の取り込みをスムーズにすることができる。

図４は冬モード（夜）である。この場合も夏モード（昼）と同じく、集熱用ファン７は停止し、流路切換えダンパー（吸入側）２２は室内２０（屋内）に開口する吸気口２７を閉じ、流路切換えダンパー（排出側）８は立下りダクト１０を閉じている。

室内２０の空気は換気ファン（換気扇）２６により排気ダクト２７で屋外に捨てられ、新たな空気が屋外に開口する床下給気口２４から床下ダクト２３を介して床下に入り、室内２０に取り込まれる。

以上のごとく、集熱用ファン７の運転を行わない冬の夜と夏の昼に、リレーボックス２８で電動ダンパー２５が開き、換気ファン（換気扇）２６がＯＮになって床下空間を介して換気を行うものである。

図５は夏モード（夜）である。前記図２の冬モード（昼）と同じく、集熱用ファン７を運転する。この場合は、夜間の冷気を屋根板１の直下の空気流路２に取り込み、屋根面からの放射冷却も作用させ、この空気を立下りダクト１０を介して床下に送り、床吹出口１４から室内へ吹出させる。この作用を換気として見た場合は、冬モード（昼）と同じく、押し込み型、いわゆる静圧型の換気として扱うことができる。

図６は本発明の第２実施形態を示すもので、ハンドリングボックス５にバイパス路３４を設け、流路切換えダンパー（排出側）８を、排気ダクト９を閉鎖する流路切換えダンパー（排出側）８ａと、バイパス路３４と立下りダクト１０とを切換える流路切換えダンパー（排出側）８ｂとに分けた。

図中、３６は制御盤、３７は室内サーモである。また、土間コンクリートを設けずに、貯水槽３５を形成した。

図７は冬モード（昼）、図８は夏モード（昼）、図９は冬モード（夜）、図１０は夏モード（夜）であり、前記図１の第１実施形態とほぼ同様である。

本実施形態の場合、図示は省略するが、夏モード（昼）に集熱用ファン７を運転し、太陽熱集熱部で加熱した空気は切換えダンパー（排出側）８ａを開いて排気ダクト９から捨て、その際、バイパス路３４を開いて立下りダクト１０から床下の空気を誘引排気することもできる。

図１１は本発明の第３実施形態を示すもので、屋外に開口する床下給気口２４を設ける点は前記第１、２実施形態と同じであるが、この床下給気口２４を形成する床下に通じるダクトは地中を通るクールチューブ３８とした。

このクールチューブ３８の他端または中間にはダンパー３９とファン４０を内蔵したハンドリングボックス４１を設置する。図示の例ではアルコープを有する建物であり、ハンドリングボックス４１からダクト４２を延設し、その先端を床下に開口する。図中４３はクールチューブスイッチである。

図１２は冬モード（昼）で、これは図２に示した第１実施形態と同一である。

図１３は夏モード（昼）で、ダンパー３９を開き、ファン４０を駆動して床下給気口２４から取り入れた外気をクールチューブ３８を介して地熱で冷却し、床下から室内２０へ送り込む。

また、屋根板１で温められた加熱空気は全部外気に放出して捨てることが必要となる。その場合は流路切換えダンパー（排出側）８で流出側の一方である立下りダクト１０側を閉塞し、流出側の他の一方である排気ダクト９側を開放すれば、ハンドリングボックス５から加熱空気は排気ダクト９を介して屋外へ捨てられる。

その際、路切換えダンパー（吸入側）２２を中間位置に停止させ、吸気口２７または吸気ダクトを半分開放して排気ダクト９への誘引排気で室内２０の空気をハンドリングボックス５に取り込み、換気を行う。

図１４は冬モード（夜）で、集熱用ファン７は通常運転をおこなわずに、最低風量で取り込みを行う。これにより、床下空間を介して換気が行われる。

図１５は夏モード（夜）で、これは図５に示した第１実施形態と同一で、夜間の冷気を屋根板１の直下の空気流路２に取り込み、屋根面からの放射冷却も作用させ、この空気を立下りダクト１０を介して床下に送り、床吹出口１４から室内へ吹出させる。押し込み型、いわゆる静圧型の換気として扱う。

図１６は本発明の第４実施形態を示すもので、屋外に開口する床下給気口２４を設け、この床下給気口２４を形成する床下に通じるダクトは地中を通るクールチューブ３８とした点は前記第３実施形態と同じであるが、クールチューブ３８は端を室内２０に導き、クールチューブファン４５を設けた。

さらに、クールチューブファン４５はシリカゲルを充填したボックス状のシリカゲル吹出口４４に付設するものとする。シリカゲル吹出口４４は図示は省略するが、重力ダンパーを備える。図中４６はクールチューブ制御盤、４７は施設制御盤である。

また、本実施形態ではクールチューブファン４５の駆動用の結晶型太陽電池パネル４８をたとえば、棟ダクト４の上等に設置した。

図１７は冬モード（昼）で、これは図２に示した第１実施形態と同一である。

図１８は夏モード（昼）で、クールチューブファン４５を駆動し、床下給気口２４から取り入れた外気をクールチューブ３８を介して地熱で冷却し室内２０へ送り込む。

また、クールチューブファン４５に連動して換気ファン（換気扇）２６を運転し、室内２０の空気を換気ファン（換気扇）２６により排気ダクト２７で屋外に捨てる。この連動する換気ファン（換気扇）２６の運転時にはシリカゲル吹出口４４部分ではクールチューブ３８から給気する。

図１９は冬モード（夜）である。この場合も夏モード（昼）と同じく、集熱用ファン７は停止し、クールチューブファン４５を駆動し、床下給気口２４から取り入れた外気をクールチューブ３８を介して地熱で冷却し室内２０へ送り込む。

また、クールチューブファン４５に連動して換気ファン（換気扇）２６を運転し、室内２０の空気を換気ファン（換気扇）２６により排気ダクト２７で屋外に捨てる。

図２０は夏モード（夜）で、これは図５に示した第１実施形態と同一で、夜間の冷気を屋根板１の直下の空気流路２に取り込み、屋根面からの放射冷却も作用させ、この空気を立下りダクト１０を介して床下に送り、床吹出口１４から室内へ吹出させる。押し込み型、いわゆる静圧型の換気として扱う。

前記クールチューブファン４５の運転は専用のクールチューブ制御盤４６を設けて制御する。

なお、クールチューブファン４５の代わりに重力ダンパーを設け、換気ファン（換気扇）２６の運転時は重力ダンパーによりクールチューブ３８から自然給気することも可能である。

本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第１実施形態を示す装置説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第１実施形態の冬モード（昼）を示す説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第１実施形態の夏モード（昼）を示す説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第１実施形態の冬モード（夜）を示す説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第１実施形態の夏モード（夜）を示す説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第２実施形態を示す装置説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第２実施形態の冬モード（昼）を示す説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第２実施形態の夏モード（昼）を示す説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第２実施形態の冬モード（夜）を示す説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第２実施形態の夏モード（夜）を示す説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第３実施形態を示す装置説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第３実施形態の冬モード（昼）を示す説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第３実施形態の夏モード（昼）を示す説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第３実施形態の冬モード（夜）を示す説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第３実施形態の夏モード（夜）を示す説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第４実施形態を示す装置説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第４実施形態の冬モード（昼）を示す説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第４実施形態の夏モード（昼）を示す説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第４実施形態の冬モード（夜）を示す説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の第３実施形態の夏モード（夜）を示す説明図である。 本発明のソーラーシステムハウスの換気方法の夏の排気運転時の他の例を示す説明図である。 従来のソーラーシステムハウスの概要を示す縦断側面図である。

符号の説明

１…屋根板 ２…空気流路
３…空気取入口 ４…棟ダクト
５…ハンドリングボックス ６…逆流防止ダンパー
７…集熱用ファン
８…流路切換えダンパー
８ａ…流路切換えダンパー（排出側）
８ｂ…流路切換えダンパー（排出側）
９…排気ダクト
１０…立下りダクト １１…土間コンクリート
１２…床パネル １３…空気流通空間
１４…床吹出口 １５…お湯とりコイル
１６…循環配管 １７…貯湯槽
１８…追焚き用の給湯ボイラー １９…循環ポンプ
２０…室内 ２１…給湯配管
２２…流路切換えダンパー（吸入側）
２３…床下ダクト
２４…床下給気口 ２５…電動ダンパー
２６…換気ファン ２７…排気ダクト
２８…リレーボックス ２９…小屋裏
３０ａ…太陽光発電モジュール（系統連携用）
３０ｂ…太陽光発電モジュール（ＤＣハンドリング用）
３１…ガラス ３２…接続ダクト
３３…断熱材 ３４…バイパス路
３５…貯水槽 ３６…制御盤
３７…室内サーモ ３８…クールチューブ
３９…ダンパー ４０…ファン
４１…ハンドリングボックス ４２…ダクト
４３…クールチューブスイッチ ４４…シリカゲル吹出口
４５…クールチューブファン ４６…クールチューブ制御盤
４７…施設制御盤 ４８…結晶型太陽電池パネル
４９…リモコン

Claims (7)

1. 屋根板の直下に、一方の端は軒先等に空気取入口として開口屋根と同様の勾配を有する空気流路を形成してなる太陽熱集熱部を設け、この太陽熱集熱部に、集熱用ファンを内部に配設したハンドリングボックスを集熱ダクトを介して接続させ、さらに、ハンドリングボックスには床下への立下りダクトおよび屋外への排気ダクトを接続し、冬の昼や夏の夜には、前記軒先等の空気取入口から太陽熱集熱部を経て得た屋外の空気を集熱用ファンで立下りダクトを介して床下に導き、床下からの吹き出し口を介して室内に送り込むソーラーシステムハウスにおいて、屋外に開口する床下ダクトによる床下給気口を設け、この床下ダクトにダンパーを設け、屋外の空気を集熱用ファンで立下りダクトを介して床下に導かない、冬の夜や夏の昼間には、前記ダンパーを開き、床下給気口より床下空間を介して換気を行うことを特徴としたソーラーシステムハウスの換気方法。
2. 屋外に開口し、床下に通じるダクトは地中を通るクールチューブである請求項１記載のソーラーシステムハウスの換気方法。
3. ダンパーは電動ダンパーであり、これと連動する換気ファンを設ける請求項１記載のソーラーシステムハウスの換気方法。
4. ハンドリングボックスは、排気ダクトと前記立下りダクトへの流路を切換える流路切換えダンパー（排出側）を設け、また、屋内に開口する吸気口または吸気ダクトと集熱ダクトとハンドリングボックスとを連結する接続ダクトとを切換え可能な流路切換えダンパー（吸入側）を設け、換気ファンを設けずに、路切換えダンパー（吸入側）を中間位置に停止させ、排気ダクトへの誘引排気で室内換気を行う請求項１または請求項２記載のソーラーシステムハウスの換気方法。
5. ハンドリングボックスは、排気ダクトと前記立下りダクトへの流路を切換える流路切換えダンパー（排出側）を設け、また、屋内に開口する吸気口または吸気ダクトと集熱ダクトとハンドリングボックスとを連結する接続ダクトとを切換え可能な流路切換えダンパー（吸入側）を設け、夏の排気運転時は、床下給気口より外気を取り込み、屋内に開口する吸気口または吸気ダクトから太陽熱集熱部を経て軒先等の空気取入口から排気する請求項１または請求項２記載のソーラーシステムハウスの換気方法。
6. 屋根板の直下に、一方の端は軒先等に空気取入口として開口屋根と同様の勾配を有する空気流路を形成してなる太陽熱集熱部を設け、この太陽熱集熱部に、集熱用ファンを内部に配設したハンドリングボックスを集熱ダクトを介して接続させ、さらに、ハンドリングボックスには床下への立下りダクトおよび屋外への排気ダクトを接続し、冬の昼や夏の夜には、前記軒先等の空気取入口から太陽熱集熱部を経て得た屋外の空気を集熱用ファンで立下りダクトを介して床下に導き、床下からの吹き出し口を介して室内に送り込むソーラーシステムハウスにおいて、屋外に開口する地中を通るクールチューブによる給気口を設け、このクールチューブの端を室内に導き、クールチューブファンを設け、屋外の空気を集熱用ファンで立下りダクトを介して床下に導かない、冬の夜や夏の昼間には、前記クールチューブファンを駆動してクールチューブ給気口より室内へ吸気し、クールチューブファンと連動する換気ファンを設けて室内から排気することを特徴としたソーラーシステムハウスの換気方法。
7. 床下に通じるダクト端にシリカゲル吹出口を付設する請求項1ないし請求項６のいずれかに記載のソーラーシステムハウスの換気方法。

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