JP2007064589A

JP2007064589A - ソーラーシステム

Info

Publication number: JP2007064589A
Application number: JP2005254543A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Suzuki; 義雄鈴木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2007-03-15

Abstract

【課題】構成を簡素化して設備費を削減し、太陽熱を利用して温水を得るソーラーシステムを提供する。
【解決手段】屋根１１の一部に屋上部１２を形成した家屋１のソーラーシステムであって、複数本のパイプ２１ａ…２１ｃを横向きに並列すると共に各パイプを連通させて構成され、屋上部１２に設置した貯水タンク部２と、このタンク部２と原水供給部３１とを連結し、原水をタンク部へ供給する給水用管路３、及びタンク部２と風呂場その他の湯使用部４１との間に配管した送出用管路４とを備える。原水供給部より供給された原水をタンク部の各パイプ内に貯留して太陽熱で加熱させ、所要時に送出用管路を通して送出して使用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽熱を利用して原水を加熱するソーラーシステム関する。さらに詳しくは水道水や井戸水等の原水を貯留して太陽熱で加熱させ、所要時に送出して使用するソーラーシステム関するものである。

従来より、太陽熱を利用して温水を作り、所要時に風呂場や洗面台、或いは流し場等に送水するするソーラーシステムが知られている。従来のこの種のソーラーシステムは、一般に家屋の屋根に太陽熱温水器を設置し、水道水や井戸水等の原水を太陽熱温水器で加熱して温水を作り、得られた温水を貯湯タンクに貯留し、所要時に前記タンクから送出して使用するように構成してある（例えば、特許文献１参照）。このソーラーシステムによれば省エネに貢献することができる。

しかるに、従来のソーラーシステムは太陽熱温水器と貯湯タンクとを備えているため、設置構成が複雑であると共に設備コストが高くなる等の問題を有している。
特開２００２−０３１４１５号公報

本発明は上記のような実情に鑑み、構成を簡素化して設備費を削減し、太陽熱を有効に利用して温水を得ることができるソーラーシステムを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明のうち１つの発明（第１の発明）は、屋根の一部に屋上部を形成した家屋のソーラーシステムであって、複数本のパイプを横向きに並列すると共に前記各パイプを連通させて構成され、前記屋上部に設置した貯水タンク部と、前記タンク部の水入口部と原水供給部とを連結し、原水を前記タンク部へ供給する給水用管路、及び前記タンク部の水出口部と湯使用部との間に配管した送出用管路とを備え、前記原水供給部より供給される原水を前記タンク部の各パイプ内に貯留して太陽熱で加熱させ、所要時に、前記送出用管路を通して送出するように構成したことを特徴とする。

上記のように構成すると、原水供給部から供給される水道水や井戸水等の原水は前記タンク部の各パイプ内に貯留され、太陽熱（熱光線エネルギー）で加熱されて温水になる。そして、所要時に前記タンク部内の温水を送出用管路を通して風呂場や洗面台、或いは流し場等の湯使用部に送水して使用するものである。このように、太陽熱で加熱した温水を使用できるので、ガス代等の燃料費を節約することができる。
また、従来例のように太陽熱温水器を装備することなく、原水を貯水タンク部の各パイプ内に貯留して太陽熱を利用して原水を各パイプ内で加熱して温水を得るように構成してあるので構成が簡素化され、設備コストを削減することができる。

本発明のうち、他の１つの発明（第２の発明）は第１の発明のソーラーシステムにおいて、前記屋上部は屋根の略中央部に形成されていることを特徴とするものである。この第２の発明によれば、前記効果に加え、家屋の屋根の外観を損ねることなく、貯水タンク部を安全かつ安定して設置できると共にデザイン的効果も向上させることができる。

本発明のうち、他の１つの発明（第３の発明）は第１又は第２の発明のソーラーシステムにおいて、前記屋上部は、前記タンク部を覆わせるように設けた透光性のカバー屋根を備えていることを特徴とする。この第３の発明によれば、前記効果に加え、屋上部に温室作用を付与するので、太陽熱で加熱された前記タンク部の各パイプ内の温水に対する保温性が良くなる。

本発明において、前記タンク部の各パイプはプラスチック材で構成することができる。また、前記タンク部の各パイプは金属材で構成することもできる。

本発明によれば、構成を簡素化して設備費を削減し、太陽熱を有効に利用して温水を得るソーラーシステムを提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態一例を説明する。

図１は本発明のソーラーシステムの一実施の形態の全体構成の概要を示す説明図、図２は同上ソーラーシステムを装備した家屋の概要を示す説明図、図３は同上ソーラーシステムの貯水タンク部が設置されている屋上部を拡大して示す説明図、図４は同上ソーラーシステムに採用した貯水タンク部を拡大して示す平面図、図５は同上ソーラーシステムの配置構成の概要を示す説明図、図６は同上ソーラーシステムの貯水タンク部による家屋の耐震作用を説明する説明図である。

上記図１ないし図６において、この実施の形態のソーラーシステムは、建物１０の屋根１１の一部に屋上部１２を形成した家屋１のソーラーシステムである。このソーラーシステムは、屋上部１２に設置する貯水タンク部２と、このタンク部２に原水を供給する給水用管路３、及び前記タンク部２から温水を送出する送出用管路４とを備えている。

この実施の形態の家屋１は、一階部１０ａと二階部１０ｂ、及び三階部１０ｃ（中三階）を備えた三階建の建物１０で構成されている。また、屋根部１１の下端（軒）には略水平状に突出した踊り場１３，１３が形成されている。この踊り場１３，１３は屋根部の点検及び雨樋用のために設けたものである。

前記屋上部１２は略水平の平坦状に構成されている。この実施の形態の屋上部１２は、屋根１１の略中央部に位置させて形成されている。即ち、図２に詳細に示すように、屋根１１の頂部１１ａより下部側に位置させて所定の大きさの平坦面を形成し、この平坦面で屋上部１２を構成してある。これにより、屋上部１２の図２において左右両側部には三角状の屋根部１１ｂ，１１ｃが形成され、屋上部１２は両屋根部１１ｂ，１１ｃ間に設けてある。

前記タンク部２は、複数本のパイプ２１ａ，２１ｂ，２１ｃを横向きに並列すると共に各パイプ２１ａ，２１ｂ，２１ｃの一端側を連結パイプ２１ｄで連結して連通させて構成されている。各パイプ２１ａ…２１ｃの他端側は蓋部材２２…２２で気密に密閉されている。

前記タンク部２は屋上部１２に設置されている。この実施の形態では図３に示すように、屋上部１２に台部材１４を設け、この台部材１４上にタンク部２を戴置固定して設置してある。後述するように、原水供給部から供給される水道水や井戸水等の原水はタンク部２の各パイプ２１ａ…２１ｃ及びパイプ２１ｄ内に貯留され、太陽熱（熱光線エネルギー）で加熱させ、この加熱した温水を所要時に送出して使用する。

また、この実施の形態では、屋上部１２に、タンク部２を覆わせるように形成した金属網入り透明ガラス製等の透光性のカバー屋根１５を備えている。屋上部１２にカバー屋根１５を設けると、屋上部１２にカバー屋根１５で覆われた屋上室１６が形成されるので、屋上部１２に温室作用を付与する。したがって、太陽熱で加熱されたタンク部２の各パイプ内の温水に対する保温性が良好になる。

この実施の形態のタンク部２は、三本のパイプ２１ａ…２１ｃを並列した構成を採用しているが、タンク部２を構成するパイプの本数は任意に増減可能である。タンク部２の各パイプ２１ａ…２１ｃはポリ塩化ビニルその他のプラスチック材や金属材等で構成する。
実施の形態のタンク部２は各パイプ２１ａ，２１ｂ，２１ｃと連結パイプ２１ｄとを一体成形したものが開示されているが、別体に成形し、各パイプ２１ａ…２１ｃの一端を連結パイプ２１ｄで連結する構成を採用してもよい。

前記タンク部２の各パイプ２１ａ…２１ｃの径及び長さは適当に決定できるものであるが、例えば、直径約１０〜約２０ｃｍ、長さ約４〜約６ｍ程度の範囲を例示できる（但し、上記範囲に限定するものではない）。

前記タンク部２は水入口部２３と水出口部２４を備えている。この実施の形態では、各パイプ２１ａ…２１ｃの蓋部材２２側の端部近くの上部側に水入口部２３を設けると共に連結パイプ２１ｄの下部側に水出口部２４を設けた構成を採用している。原水は水入口部２３からタンク部２の各パイプ内に導入されて貯留され、水出口部２４から送出される。なお、タンク部２の各パイプ２１ａ，２１ｂ，２１ｃの水入口部２３にフロート弁（図示せず）を設け、各パイプ内の水位によって各水入口部２３を開閉するように構成してもよい。

前記給水用管路３は、タンク部２の水入口部２３（図示では各パイプ２１ａ…２１ｃの各水入口部２３）と、水道水や井戸水等の原水供給部３１とを連結して配管されている。この実施の形態では原水として水道水を使用する例が開示されている。
前記管路３の適当部には開閉バルブ３２（元栓）が介装して設けてあり、バルブ３２を開くことにより原水、即ち、水道水を管路３を通して送給し、タンク部２の各パイプ内へ供給するように構成してある。

この実施の形態では前記管路３中に電磁弁３３を介装して設けてあると共にタンク部２内（パイプ内）の水位を検知する水位センサー３４（図５参照）設け、センサー３４によりタンク部２内の水の水位を検知し、電磁弁３３を開閉制御するように構成してある。即ち、例えば、タンク部２内の水の水位が所定レベル以下になった際に電磁弁３３を開いて、原水を送給し、水位が所定レベル以上になった際に電磁弁３３を閉じて原水の送給を停止するように構成してある。前記開閉バルブ３２は常時開いておく。

なお、原水として井戸水等を採用する場合には、前記管路３中にポンプ（図示せず）を介装して設け、このポンプを電磁弁３３と関連してＯＮ・ＯＦＦ（稼動・停止）制御し、原水の送給及び送給停止を行なうように構成することもできる。この構成は原水として水道水を使用する場合においても採用してもよい（但し、水道水の場合には、一般にはポンプを設けなくても三階程度までは給水が可能である）。
また、電磁弁３３に代え、上述したようにタンク部２側にフロート弁を設け、タンク部２内の水位によって各パイプの各水入口部２３を開閉する構成を採用してもよい。

前記送出用管路４は、図１に詳細に示すように、タンク部２の水出口部２４と風呂場や洗面台、或いは流し場等（図示では風呂場）の湯使用部４１との間に配管して設けてある。前記管路４の下端側の適当部にはコック４２が設けてあり、コック４２を開くことによりタンク部２の各パイプ内の温水を送出して使用するように構成してある。図１において、４３は湯使用部４１（風呂場）に設置したバスタブを示す。

この実施の形態のソーラーシステムは上記したように構成したもので、原水供給部２１から給水される原水はタンク部２の各パイプ内に貯留され、太陽熱で加熱されて温水になる。そして、所要時にコック４２を開いてタンク部２内の温水を送出用管路４を通して湯使用部４１（風呂場）のバスタブ４３へ送水し、使用される。このように、太陽熱で加熱した温水を使用できるのでガス代等の燃費を節約することができる。また、タンク部２の各パイプ内には水が貯留されているので、断水時にはタンク部２内の水を一時的に使用できる効果も奏する。

また、実施の形態のソーラーシステムによると、地震の際の家屋の耐震効果も奏する。即ち、図６に示すように、家屋に対して矢印Ａの方向から地震がくるとタンク部２の各パイプ２１ａ…２１ｃ内に貯留されている水２５（温水）は矢印Ｂの方向（矢印Ａと反対方向）へ流れるような状態になる。また、矢印Ｃの方向から地震がくると前記水２５は矢印Ｄの方向（矢印Ｃと反対方向）へ流れるような状態になる。そのため、地震による建物の揺れが緩和されるので、耐震の働きをする。

図７は本発明のソーラーシステムに採用される貯水タンク部の他の実施の形態を示す一部を断面とした平面図である。この実施の形態の貯水タンク部２は複数本（図示では三本）のパイプ５１ａ，５１ｂ，５１ｃを横向きに並列すると共に各パイプ５１ａ…５１ｃの両端を連結パイプ５１ｄ，５１ｅで気密に連結して連通させて構成されている。

前記両連結パイプ５１ｄ及び５１ｅの両端は蓋部材５２，５２、５３，５３で気密に閉塞されている。この実施の形態のタンク部２は、連結パイプ５１ｅの上部側に一個の水入口部５４を設けると共に連結パイプ５１ｄの下部側に一個の水出口部５５を設けた構成を採用している。

この実施の形態の貯水タンク部２は上記のように構成され、前記した実施の形態と同様に屋上部１２に設置される。他の構成は上述した実施の形態と全く同様である。この実施の形態のタンク部２を採用したソーラーシステムも上述したソーラーシステムと同様の作用効果を奏する。

なお、図示しないが、前記各実施の形態のソーラーシステムにおいて、所望に応じて家屋１の厨房の換気扇のダクトと屋上部２の前記室１６内とをフィルターを介して配管で連結する。そして、厨房の排気ガス（熱気ガス）を配管を通して前記室１６内に送給するように構成してもよい。この場合、前記室１６の適当部に外気と連通する排気口を設ける。そして、厨房の熱気排気ガスを屋上室１６内へ送給する。これにより、貯水タンク２内の水は排気ガスの熱によっても加熱される。また、屋上室１６内の保温作用も向上する。

なお、上記した実施の形態は一例として開示したもので、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の技術思想を越脱しない範囲内において任意に変更可能なものである。

本発明のソーラーシステムの一実施の形態の全体構成の概要を示す説明図である。同上ソーラーシステムを装備した家屋の概要を示す説明図である。図３（ａ）及び（ｂ）は同上ソーラーシステムの貯水タンク部が設置されている屋上部を拡大して示す説明図である。同上ソーラーシステムに採用した貯水タンク部を拡大し、その一部を断面で示す平面図である。同上ソーラーシステムの配置構成の概要を示す説明図である。図６（ａ）及び（ｂ）は同上ソーラーシステムに採用した貯水タンク部による家屋の耐震作用を説明するために示す説明図である。本発明のソーラーシステムに採用される貯水タンク部の他の実施の形態を示す一部を断面で示す平面図である。

符号の説明

１家屋
２貯水タンク部
３給水用管路
４送出用管路
１１屋根
１２屋上部
２１ａパイプ
２１ｂパイプ
２１ｃパイプ
３１原水供給部
４１湯使用部

Claims

屋根の一部に屋上部を形成した家屋のソーラーシステムであって、
複数本のパイプを横向きに並列すると共に前記各パイプを連通させて構成され、前記屋上部に設置した貯水タンク部と、前記タンク部の水入口部と原水供給部とを連結し、原水を前記タンク部へ供給する給水用管路、及び前記タンク部の水出口部と湯使用部との間に配管した送出用管路とを備え、
前記原水供給部より供給される原水を前記タンク部の各パイプ内に貯留して太陽熱で加熱させ、所要時に、前記送出用管路を通して送出するように構成したことを特徴とする、
ソーラーシステム。
前記屋上部は前記屋根の略中央部に形成されていることを特徴とする、請求項１記載のソーラーシステム。
前記屋上部は前記タンク部を覆わせるように設けた透光性のカバー屋根を備えていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のソーラーシステム。
前記タンク部の各パイプはプラスチック材で構成されていることを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のソーラーシステム。
前記タンク部の各パイプは金属材で構成されていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のソーラーシステム。