JP2009014293A - 集熱体、換気システムおよび家屋 - Google Patents

Abstract

【課題】より高温の加熱空気を生成する。
【解決手段】集熱体１５は、基部１５１から切り起こされたフィン部１５２を有している。これにより、空気取り入れ口から取り込まれた外気は、換気ユニット３側に移動させられる際にフィン部１５２に衝突するため、集熱体１５や屋根板との接触面積および接触時間が多くなるので、集熱体１５や屋根板から多くの熱が伝導することになり、結果として、従来よりも加熱されることとなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、家屋内外の熱交換を行う換気システムに関するものであり、特に、空気を効果的に加熱する集熱体、この集熱体を備えた換気システムおよび家屋に関するものである。

近年、地球環境保全・公害防止・エネルギー問題などから、自然エネルギーの利用が注目を集めている。住居等の建造物の分野においては、太陽エネルギーを利用して室内暖房、冷房、換気、除湿、給湯等を行うシステムが開発されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。

特許文献１〜３に開示されたシステムは、空気式のソーラーシステムであり、屋根に設けられた集熱部により加熱された空気を、ダクトを介して屋根裏空間に配設されたハンドリングボックスに導入し、このハンドリングボックスから各部屋、床下または屋外に加熱空気を供給したり、温水を生成するものである。

ここで、集熱部は、金属製の屋根板と、この直下に屋根勾配を有する空気流路とから構成される。これにより、太陽光によって屋根板が加熱されると、この屋根板が空気流路に入った外気を温めるので、加熱された空気が生成される。

特開平５−７９７０７号公報 特開２００２−２３５９５５号公報 特開２００４−２０１２２号公報

しかしながら、従来のシステムでは、単に加熱された屋根板の直下を流通させることにより空気を加熱していたため、効果的に空気を加熱することができず、結果として、高温の加熱空気を生成することが困難であった。

そこで、本願発明は、より高温の加熱空気を生成することができる集熱体、換気システムおよび家屋を提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するため、本発明に係る集熱体は、第１の板部材およびこの第１の板部材と対向配置され太陽光が照射される第２の板部材から構成される空気流路内に配設される集熱体であって、第１の板部材上に配設される平板状の基部と、この基部から第２の板部材の方向に切り起こされたフィン部とを備えることを特徴とする。

上記集熱体において、フィン部は、基部の主表面に対して垂直な方向から空気流路の入口の方向へ傾斜するようにしてもよい。
上記集熱体において、フィン部は、平板の形状を有し、一端と他端とを結ぶ第１の方向に複数並設されるようにしてもよい。
また、上記フィン部は、基部に接続された端部と反対側の端部が、隣り合うフィン部と互い違いに切り欠かれた切り欠き部を有するようにしてもよい。

また、本発明に係る換気システムは、野地板およびこの野地板と対向配置された屋根板から構成される空気流路を有する家屋の空気流路に配設され、野地板上に配設される平板状の基部と、この基部から屋根板の方向に突出したフィン部とを備え、フィン部は、基部の主表面に対して垂直な方向から軒先の方向へ傾斜している集熱体と、屋根板の上に配設され、断熱材からなる箱体の形状を有し、箱体の一の側面に形成された排気口と、箱体の他の側面に形成され空気流路の棟側の端部と接続された吸気口と、家屋内部に露出し、箱体の底面に形成された孔と、排気口と孔と交互に塞ぐシャッタとを有する換気ユニットと、一端が孔に接続され、他端が家屋内部の所定の箇所に配設されたダクトと、家屋内部に配設され家屋内部の温度を測定する室温センサと、家屋外部に配設され家屋外部の温度を測定する吸気センサと、シャッタを駆動する駆動手段と、ダクトに配設されたファンと、室温センサ、吸気センサ、駆動手段およびファンに接続され、室温センサおよび吸気センサの測定値に基づいて駆動手段およびファンを駆動させる制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る家屋は、上記換気システムを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、基部の主表面に対して垂直な方向から空気流路の入口の方向へ傾斜するフィン部を有する集熱体を空気流路に設けることにより、空気流路に取り込んだ外気と集熱体および第２の板部材との接触面積および接触時間を大きくすることが可能となり、結果として、より高温の加熱空気を生成することができる。

［換気システムの構成］
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１に示すように、本実施の形態に係る換気システム１は、家屋１１の屋根１２に配設された集熱部２と、この集熱部２により加熱された空気を家屋１１内に導入する換気ユニット３と、この換気ユニット３から加熱空気を家屋１１内部に放出する内部ダクト４と、換気システム１の動作を制御する制御盤５とから構成される。

＜集熱部２の構成＞
集熱部２は、南側などの日当たりのよい屋根１２に設けられ、屋根１２を構成する野地板１３と、この野地板１３と所定間隔離間して対向配置された屋根１２を構成する屋根板１４と、野地板１３上に設けられた集熱体１５とを有する。ここで、野地板１３と屋根板１４とは同等の勾配を有するように配設されている。したがって、野地板１３と屋根板１４との間には、空気流路１６として機能する隙間が形成される。この空気流路１６には、野地板１３と屋根板１４の軒側の端部に形成された空気取り入れ口１７から外気が取り入れられる。

野地板１３は、例えば木材等からなる平板状の板から構成される。なお、野地板１３の上には、アスファルトルーフィングや合成高分子ルーフィングなどの防水シートを設けるようにしてもよい。これにより、雨漏り等をより効果的に防ぐことができる。

屋根板１４は、例えばガルバリウム鋼板、ステンレス鋼板、銅板などの金属からなる平板状の板から構成され、野地板１３と所定間隔だけ上方離間し、かつ、野地板１３と同じ勾配を有した状態で配設される。

集熱体１５は、図２〜図４に示すように、例えばガルバリウム鋼板、アルミニウム鋼板、銅板、硬質プラスチックなど輻射、対流、熱伝導等による伝熱によって加熱されやすい板状の部材から構成され、平面視略矩形の形状を有する。このような集熱体１５は、平面視略矩形の板状の部材からなる基部１５１と、この基部１５１から切り起こされて基部１５１の長手方向に互いに平行に並設された複数のフィン部１５２とから構成される。
なお、本実施の形態において、フィン部１５２は、基部１５１から切り起こされることにより形成されるが、フィン部１５２の形成方法はこれに限定されず、例えば、溶接したり接着したりすることにより基部１５１に取り付けるようにしてもよい。

フィン部１５２は、平面視略矩形の形状を有し、基部１５１の短手方向に沿った一方の長辺（以下、「接続端」という）１５２ａが基部１５１に接続され、接続端１５２ａの反対側の長辺（以下、「開放端」という）１５２ｂが開放端となっている。この開放端１５２ｂには、開放端１５２ｂの一端から略中央部にかけて開放端１５２ｂ側から接続端１５２ａの方向に向かってフィン部１５２の短手方向の略中央部まで切り欠かれた切り欠き部１５２ｃが形成されている。この切り欠き部１５２ｃは、隣り合うフィン部１５２と互い違いに形成されている。このようなフィン部１５２は、基部１５１に対して所定の角度ｘ°（０＜ｘ＜９０、好ましくは３０≦ｘ≦６０）だけ傾斜した状態となっている。集熱体１５は、開放端１５２ｂが軒側、接続端１５２ａが棟側となるように野地板１３上に配設される。

このような集熱部２で生成された加熱空気は、図５に示す外部ダクト１８を介して換気ユニット３に導入される。外部ダクト１８は、フェノール樹脂発泡体、ポリプロピレン発泡体、木材および発砲スチロール等の耐熱性および断熱性を有する材料からなる箱形の形状を有し、換気ユニット３とともに集熱部２と反対側の屋根１２の棟近傍に、屋根１２の大きさに対応する数量だけ連設される。このような外部ダクト１８は、集熱部２の空気流路１６、隣接する外部ダクト１８および換気ユニット３と接する面に開口を有する。これにより、集熱部２で生成された加熱空気は、各外部ダクト１８に導入され、隣接する外部ダクト１８を経由して換気ユニット３に流入する。

なお、外部ダクト１８の大きさは適宜自由に設定することができる。例えば、図５に示すように、屋根１２上に配設しやすい所定の大きさに設定し、複数の外部ダクト１８を屋根１２上で連接することにより、１つの空気流路を形成するようにしてもよい。また、屋根１２の形状に合わせた１本のダクトから構成されるようにしてもよい。

＜換気ユニット３の構成＞
換気ユニット３は、図１に示すように、屋根１２の棟近傍に配設され、集熱部２の空気流路１６と接続される。また、換気ユニット３は、図５に示すように、隣接する外部ダクト１８と接続される。このような換気ユニット３は、図６〜図８に示すように、箱の形状を有する箱体３０と、この箱体３０内部に配設されたシャッタ３１と、このシャッタ３１を駆動する駆動部３２とから構成される。

箱体３０は、直方体または正方体の箱の形状を有し、一の側面（以下、吸気面部材４０ａという）が集熱部２の空気流路１６に接続された上側箱形構造体４０と、直方体または正方体の箱の形状を有し、上側箱形構造体４０の底面部材４０ｆに上面が接続された下側箱形構造体５０とから構成される。このような箱体３０は、フェノール樹脂発泡体、ポリプロピレン発泡体、木材および発砲スチロール等の耐熱性および断熱性を有する材料から構成される。なお、箱体３０の外部表面には、例えばアルミでコーティングするなどの防水加工を施すようにしてもよい。

上側箱形構造体４０は、吸気面部材４０ａに並設された２つの吸気口４１と、吸気面部材４０ａの反対側の側面である排気面部材４０ｂに形成された排気口４２と、この排気口４２に配設されたファン４３と、吸気面部材４０ａおよび排気面部材４０ｂに隣接する側面である側面部材４０ｃ、４０ｄそれぞれに形成された連通孔４４，４５と、底面部材４０ｆに形成された平面視略矩形の開口４６とを有する。また、底面部材４０ｆには、排気面部材４０ｂから上側箱形構造体４０の外部方向に突出したリブ４７が形成されている。なお、吸気口４１の形状は、平面略矩形に限定されず、例えば楕円形や円形など適宜自由に設定することができる。また、吸気口４１の数量も、２つに限定されず適宜自由に設定することができる。さらに吸気口４１の大きさも適宜自由に設定することができる。また、排気口４２の数量も、１つのみらなず、例えば２つまたは３つなど適宜自由に設定することができる。さらにファン４３の数量も、１つのみならず、例えば２つまたは３つなど複数にしてもよい。

下側箱形構造体５０は、上面が開口した箱の形状を有し、その開口した上面を開口４６に対向させた状態で上側箱形構造体４０に接続される。下側箱形構造体５０の上面の形状は、開口４６の形状に対応している。これにより、上側箱形構造体４０と下側箱形構造体５０のそれぞれの内部が連続した箱体３０が構成される。また、下側箱形構造体５０の底面部材５０ａには、平面視略円形の孔５１が形成されており、この孔５１には底面部材５０ａから下側箱形構造体５０の外部に突出した接続部５２が形成されている。なお、孔５１の形状は、円形に限定されず、例えば矩形等適宜自由に設定することができる。

シャッタ３１は、下側箱形構造体５０の底面部材５０ａの形状に対応した平面視略矩形の板の形状を有し、排気面部材４０ｂに近接する側部を支点として回動可能なように下側箱形構造体５０の底面部材５０ａ近傍に配設される。このようなシャッタ３１は、図４に示すように、上側箱体の排気面部材４０ｂ側に回動したときには排気口４２を塞ぎ、下側箱形構造体５０の底面部材５０ａ側に回動したときには孔５１を塞ぐ。

駆動部３２は、ダンパーモータ等の公知のモータから構成されており、下側は固体構造体５０の側面部材５０ｂに設けられ、シャッタ３１の回動可能に支持された側部に接続されている。このような駆動部３２は、制御盤５からの制御信号に基づいて駆動して、シャッタ３１を回動させる。

＜内部ダクト４の構成＞
内部ダクト４は、一端が下側箱形構造体５０の接続部５２に接続され、他端が家屋１１内部の所定空間に配設された公知の配管から構成され、接続部５２の近傍にファン６０が設けられている。このファン６０を配設する場所は、下側箱形構造体５０の接続部５２、この接続部５２近傍や内部ダクト４の途中や端部など適宜自由に配設することができる。

＜制御盤５の構成＞
制御盤５は、駆動部３２、ファン４３およびファン６０に接続されており、ユーザの操作入力に基づいて外部電源から駆動部３２、ファン４３およびファン６０に電力を供給して動作制御を行う。また、制御盤５には、吸気口４１近傍に配設され集熱部２で生成された加熱空気の温度を計測する吸気センサ６１、家屋１１内部に配設され室温を計測する室温センサ６２も接続されており、吸気センサ６１による加熱空気の温度と室温センサ６２による室内温度とに基づいて駆動部３２、ファン４３およびファン６０の動作制御を行う。

このような制御盤５は、ＣＰＵ等の演算装置と、メモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の記憶装置と、ボタン、キー等の入力装置と、蛍光表示管、ＦＥＤ(Field Emission Display)、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)、有機ＥＬ(Electro Luminescence)等の表示装置と、外部との情報の送受を行うＩ/Ｆ装置を備えたコンピュータまたはコントローラーと、このコンピュータまたはコントローラーにインストールされたプログラムとから構成される。すなわちハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、上記ハードウェア資源がプログラムによって制御されることにより、駆動部３２、ファン４３およびファン６０の動作制御が行われる。

［換気システムの動作］
次に、本実施の形態に係る換気システム１の動作について説明する。

＜加熱空気取り入れ動作＞
例えば冬の日中など集熱部２で生成された加熱空気を家屋１１内部に取り込む場合、制御盤５は、シャッタ３１により排気口４２を塞ぐとともにファン６０を回転させる。すると、集熱部２の空気取り入れ口１７から外気が空気流路１６に取り込まれ、この外気が空気流路１６を流通する間に加熱されて加熱空気として集熱部２から外部ダクト１８を介して換気ユニット３に送出され、内部ダクト４から家屋１１内部に供給される。これにより、家屋１１内部の温度が上昇する。

本実施の形態では、集熱体１５を設けることにより、従来よりもより高い温度の加熱空気を生成することができる。これについて、図９，図１０を参照して説明する。なお、図９、図１０において、符号ａは空気取り入れ口１７の温度、符号ｂ、ｂ’は屋根板１４の温度、符号αは本実施の形態に係る集熱体１５を設けた集熱部２により生成された加熱空気の温度、負号βは従来の集熱部２により生成された加熱空気の温度、すなわち集熱体１５を設けなかった場合の集熱部２の温度である。また、横軸は時間、縦軸は温度を表している。また、集熱体１５としては、図３，図４に示す寸法のものを用いている。

例えば、午前１０時のときの加熱空気の温度を比較すると、図１０に示す従来の場合は約３０℃であるのに対して、図９に示す本実施の形態では約５０℃である。このように本実施の形態では、集熱体１５を設けることにより従来よりもより高い温度の加熱空気を生成することができる。このような結果を得ることができたのは、集熱体１５の配置および形状に起因するものと思料する。これについて以下に説明する。

集熱体１５は、屋根板１４と対向配置された野地板１３上に配設されるので、屋根板１４が太陽光線により加熱されると、輻射、熱伝導および対流などの伝熱によって集熱体１５も加熱され、屋根板１４とほぼ同等の温度となる。したがって、空気取り入れ口１７から取り込まれた外気は、空気流路１６を通る際に、屋根板１４のみならず集熱体１５からも加熱されるので、従来よりも加熱されることとなる。

また、集熱体１５は、基部１５１から切り起こされたフィン部１５２を有している。これにより、空気取り入れ口１７から取り込まれた外気は、ファン６０を駆動することにより棟側に設けられた換気ユニット３側に移動させられる際、フィン部１５２に衝突するため、集熱体１５や屋根板１４との接触面積および接触時間が多くなるので、集熱体１５や屋根板１４から多くの熱が伝導することになり、結果として、従来よりも加熱されることとなる。

また、フィン部１５２は、軒側に傾斜している。このため、空気取り入れ口１７から取り込まれた外気は、換気ユニット３側に移動する際、この移動がフィン部１５２により阻害される。したがって、外気は、換気ユニット３側まで移動するには、フィン部１５２の表面を伝ってフィン部１５２の縁部まで移動しなければならず、これによりフィン部１５２や屋根板１４との接触面積および接触時間が多くなるため、集熱体１５や屋根板１４から多くの熱が伝導することになり、結果として、従来よりも加熱されることとなる。

また、フィン部１５２は、隣り合うフィン部１５２と互い違いに配設された切り欠き部１５２ｃが設けられている。これにより、空気取り入れ口１７から取り込まれた外気は、換気ユニット３側に蛇行して移動することとなるので、移動距離が長くなり、集熱体１５や屋根板１４との接触面積が大きくなるので、集熱体１５や屋根板１４から多くの熱が伝導することになり、結果として、従来よりも加熱されることとなる。

さらに、フィン部１５２は、軒側に傾斜したり、切り欠き部１５２ｃが設けられたりしている形状を有するため、空気取り入れ口１７から取り込まれた外気は、フィン部１５２によって例えば乱気流などが発生して流れが変動する。これにより、外気は、空気流路１６内部をくまなく移動し、集熱体１５や屋根板１４と接触する面積や時間が大きくなるので、集熱体１５や屋根板１４から多くの熱が伝導することになり、従来よりも加熱されることとなる。

なお、夏の早朝や夜間など涼しい外気を家屋１１内部に取り込む場合も、制御盤５は同様の動作を行う。

＜加熱空気排気動作＞
例えば夏の日中など集熱部２で生成された加熱空気を排気する場合、制御盤５は、シャッタ３１により孔５１を塞ぐとともに、ファン４３を回転させる。すると、集熱部２で生成された加熱空気は、排気口４２から家屋１１の屋根１２上に放出される。これにより、屋根１２が過加熱されるのを防ぐ。また、集熱部２で生成された加熱空気は、屋根１２上に放出され、隣接する住宅に向けて放出されない。このように、本実施の形態に係る換気システムは、隣接する住宅の住宅環境も配慮しており、都市部などの住宅密集地においても近隣住居への影響を気にすることなく施工することができる。

＜内気排気動作＞
また、家屋１１内部の空気を外部に放出する場合、制御盤５は、シャッタ３１により孔５１が塞がれていない状態にするとともにファン６０を上述した加熱空気を家屋１１内部に取り込む場合と逆方向に回転させる。すると、家屋１１内部の空気は、空気取り入れ口から家屋１１外部に放出される。これにより、家屋１１内部の暖かい空気を外部に放出して、家屋１１内部を冷却することが可能となる。

［換気システムの設置方法］
次に、換気システム１の設置方法について説明する。

まず、図１１に示すように、屋根において、南側など日当たりのよい側の面（以下、集熱面という）の野地板１３上に、けらばに沿って互いに平行に離間して棒部材１３１を並設する。

次に、図１２に示すように、棒部材１３１の間の野地板１３上に集熱体１５を設置する。このとき、集熱体１５は、長手方向かけらばの向きに沿い、かつ、フィン部１５２の開放端１５２ｂが軒側、接続端１５２ａが棟側を向くように配設する。なお、集熱体１５は、屋根１２の大きさに応じて複数設置するようにしてもよい。例えば、図１２に示すように、３つの集熱体１５を連設するようにしてもよい。

なお、集熱体１５は、図３に示すように、金属板に対してフィン部１５２をパターニングした後、そのフィン部１５２を切り起こすという簡単な作業で生成することができる。したがって、低コストで容易に生成することができる。

集熱体１５を設置すると、屋根板１４を設置する。この屋根板１４は、野地板１３と所定間隔離間した状態で配置する。この間隔は、棒部材１３１の高さにより設定することができる。なお、上記間隔は、集熱体１５の高さよりも高く設定される。空気取り入れ口１７から外気を円滑に取り込むため、好ましくは、集熱体１５の高さの約１．１〜１．４倍程度に設定する。ここで、集熱体１５の高さとは、基部１５１からフィン部１５２の開放端１５２ｂの端部までの距離を意味する。例えば、図４に示す集熱体１５の場合、その高さは３０ｍｍとなる。この場合には、野地板１３と屋根板１４の間隔は、３０ｍｍよりも高く、好ましくは３５〜４０ｍｍ程度に設定する。

このように屋根板１４を取り付けることにより、集熱部２が生成される。この集熱部２を生成すると、集熱部２を設けた面と反対側（以下、非集熱面という）の屋根１２上に換気ユニット３を設置するための孔を開ける。この孔は、換気ユニット３の下側箱形構造体５０の形状に対応する。なお、非集熱面には、屋根板１４が設置されているものとする。

次に、屋根１２の非集熱面に開けた孔に換気ユニット３の下側箱形構造体５０を嵌入し、換気ユニット３を屋根１２上に配設する。換気ユニット３の下側箱体５０を屋根１２に開けた孔に嵌入していくと、上側箱形構造体４０の底面部材４０ｆとリブ４７とが屋根１２と当接し、上側箱形構造体４０が屋根１２上に突出した状態になる。この状態で、換気ユニット３を屋根１２上に防水処理を施すとともに固定する。

このとき、上側箱形構造体４０の吸気面部材４０ａを、集熱部２の空気流路１６と接続する。また、外部ダクト１８を屋根１２の非集熱面に配設する。本実施の形態では、屋根１２の中央部に換気ユニット３を配設しているので、換気ユニット３の側面部材４０ｃ，４０ｄから屋根１２のけらばの方向へ外部ダクト１８を連設する。このとき、外部ダクト１８の開口は、集熱部２の空気流路１６と接続する。また、外部ダクト１８の他の開口は、隣接する外部ダクトまたは換気ユニット３の側面部材４０ｃ、４０ｄの連通孔４４，４５と接続する。これにより、集熱部２で生成された加熱空気は、外部ダクト１８を介して、または、換気ユニット３から換気ユニット３内部に導入される。さらに、換気ユニット３の吸気口４１近傍には、吸気センサ６１を配設する。

ここで、図１に示すように、屋根板１３の棟側の端部近傍および上側箱形構造体４０の上面部材４０ｅを含み、かつ、上側箱形構造体４０の排気面部材４０ｂから屋根１２の非集熱面の軒の方向に所定の長さ延在し、屋根板１３の棟側の端部と換気ユニット３の上面部材４０ｅとを覆うカバー１９を設けるようにしてもよい。これにより、換気ユニット３と屋根板１３との接続部分および換気ユニット３を雨や雪などから保護することができる。

次に、換気ユニット３の接続部５２と家屋１１の内部に配設した内部ダクト４とを接続する。換気ユニット３と内部ダクト４とを接続すると、制御盤５を家屋１１内部のリビングや廊下等のユーザにとって使い勝手がよい位置に設置し、室温センサ６２を家屋１１内部の室温を計測可能な場所に配設する。また、駆動部３２、ファン６０、吸気センサ６１および室温センサ６２を制御盤５と電気的に接続する。これにより、換気システム１が家屋１１に設置される。

従来では、高温の加熱空気を生成すべく屋根板１４の上にガラスを対向配置して、屋根板１４を冷やさないようにすることが行われていた。しかしながら、ガラスは、外形および重量が大きく、かつ、壊れやすいため、設置する際に風であおられたり、小さな衝撃でも破損したりするため、設置が困難であった。これに対して、本実施の形態では、野地板１３の上に集熱体１５を配置するという簡単な作業のみで、高温の加熱空気を生成することができる集熱部２を設けることができる。したがって、従来のよりも設置作業の容易性や安全性が向上するとともに、低コスト化も実現することができる。

また、本実施の形態によれば、屋根１２に孔を開けるという簡単な作業で換気ユニット３を設置することができ、従来のように屋根裏空間にハンドリングボックスや各配管を集中的に配設する必要がない。したがって、後付工事も簡単に行うことができる。
また、屋根裏空間にハンドリングボックス等を配設する必要がないので、屋根裏空間を他の用途に用いたり、天井を高くすることも可能である。
さらに、本実施の形態によれば、集熱部２で生成された空気は、屋根１２の裏側に設けたダクトではなく、屋根１２の外部に設けた外部ダクト１８を介して換気ユニット３に導入される。これにより、夏の日中に集熱部２で生成した加熱空気は、換気ユニット３に導入される前に外部に放出されるので、家屋１１内部が加熱されるのを防ぐことができる。

なお、本実施の形態において、集熱体１５のフィン部１５２は、軒側に傾斜した状態となっているが、野地板１３に対して垂直に配設されたり、棟側に傾斜したりするようにしてもよい。このようにしても、集熱体１５を使用しない場合と比較して、より高い温度の加熱空気を生成することができる。

また、本実施の形態では、屋根１２に一体形成された空気流路１６に集熱体１５を設けるようにしたが、パネル状の取り外し可能な空気流路に設けるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、一例としてソーラーシステムに適用した場合について説明したが、少なくとも一つの面や部分が加熱される気体流路を有するシステムであれば、各種システムに適用できることは言うまでもない。

また、屋根１２上に太陽電池を設けるようにしてもよい。この場合、太陽電池により生成された電力は、制御盤５を介して、駆動部３２、ファン４３およびファン６０に供給される。これにより、本実施の形態に係る換気システムは、自然エネルギーのみで駆動させることが可能となる。

本発明は、少なくとも一つの面が加熱される流路を有する各種システムに適用することができる。

本発明に係る換気システムの構成を示す模式図である。 集熱体の構成を示す斜視図である。 集熱体の構成を示す平面図である。 集熱体の構成を示す側面図である。 外部ダクトおよび換気ユニットの構成を示す図である。 換気ユニットの構成を示す斜視図である。 換気ユニットの内部構成を示す部分分解図である。 換気ユニットの断面図である。 本発明に係る集熱体を有する集熱部の加熱空気の測定結果を示す図である。 従来の集熱部の加熱空気の測定結果を示す図である。 集熱部の設置方法を説明する図である。 集熱体の設置方法を説明する図である

符号の説明

１…換気システム、２…集熱部、３…換気ユニット、４…ダクト、５…制御盤、１１…家屋、１２…屋根、１３…野地板、１４…屋根板、１５…集熱体、１６…空気流路、１７…空気取り入れ口、１８…外部ダクト、１９…カバー、３０…箱体、３１…シャッタ、３２…駆動部、４０…上側箱形構造体、４０ａ…吸気面部材、４０ｂ…排気面部材、４０ｃ，４０ｄ…側面部材、４０ｅ…上面部材、４０ｆ…底面部材、４１…吸気口、４２…排気口、４３…ファン、４４，４５…連通孔、４６…開口、４７…リブ、５０…下側箱形構造体、５０ａ……底面部材、５０ｂ…側面部材、５１…孔、５２…接続部、６０…ファン、６１…吸気センサ、６２…室温センサ、６３…ファン、１５１…基部、１５２…フィン部、１５２ａ…接続端、１５２ｂ…開放端、１５２ｃ…切り欠き部。

Claims (6)

1. 第１の板部材およびこの第１の板部材と対向配置され太陽光が照射される第２の板部材から構成される空気流路内に配設される集熱体であって、
   前記第１の板部材上に配設される平板状の基部と、
   この基部から前記第２の板部材の方向に突出したフィン部と
   を備えることを特徴とする集熱体。
2. 前記フィン部は、前記基部の主表面に対して垂直な方向から前記空気流路の入口の方向へ傾斜している
   ことを特徴とする請求項１記載の集熱体。
3. 前記フィン部は、平板の形状を有し、前記一端と前記他端とを結ぶ方向に複数並設される
   ことを特徴とする請求項１または２記載の集熱体。
4. 前記フィン部は、前記基部に接続された端部と反対側の端部が、隣り合う前記フィン部と互い違いに切り欠かれた切り欠き部を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の集熱体。
5. 野地板およびこの野地板と対向配置された屋根板から構成される空気流路を有する家屋の前記空気流路に配設され、前記野地板上に配設される平板状の基部と、この基部から前記屋根板の方向に突出したフィン部とを備えた集熱体と、
   前記屋根板の上に配設され、断熱材からなる箱体の形状を有し、前記箱体の一の側面に形成された排気口と、前記箱体の他の側面に形成され前記空気流路の前記棟側の端部と接続された吸気口と、前記家屋内部に露出し、前記箱体の底面に形成された孔と、前記排気口と前記孔と交互に塞ぐシャッタとを有する換気ユニットと、
   一端が前記孔に接続され、他端が前記家屋内部の所定の箇所に配設されたダクトと、
   前記家屋内部に配設され前記家屋内部の温度を測定する室温センサと、
   前記家屋外部に配設され前記家屋外部の温度を測定する吸気センサと、
   前記シャッタを駆動する駆動手段と、
   前記ダクトに配設されたファンと、
   前記室温センサ、前記吸気センサ、前記駆動手段および前記ファンに接続され、前記室温センサおよび前記吸気センサの測定値に基づいて前記駆動手段および前記ファンを駆動させる制御手段と
   を備えたことを特徴とする換気システム。
6. 請求項５に記載された換気システムを備えたことを特徴とする家屋。

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