JP2009197392A - Ventilation ridge using fan operated by solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、屋根の上に設置して屋内気と屋外気を換気する換気棟において、太陽電池モジュールにより稼動するファンを用いて換気量を高めるものに関する。 The present invention relates to a ventilation building that is installed on a roof and ventilates indoor air and outdoor air, and uses a fan operated by a solar cell module to increase the ventilation amount.
従来の換気棟においては自然換気により屋根の開口部から屋内気を排出、屋外気を流入させていた。この自然換気は暖まった屋内気が上方へ移動することを利用して行われていた。
このような換気棟の換気量を高めるために太陽電池モジュールを用いたファンを使用することがある。(例えば、特許文献1参照)。
また、ファンを換気棟から吊るし下げる位置に配置して換気量を増大させる先行技術も存在する。(例えば特許文献2参照)
In a conventional ventilation building, indoor air is discharged from the opening of the roof by natural ventilation, and outdoor air is allowed to flow. This natural ventilation was performed by utilizing the upward movement of warm indoor air.
In order to increase the ventilation amount of such a ventilation building, a fan using a solar cell module may be used. (For example, refer to Patent Document 1).
There is also a prior art in which the fan is disposed at a position where it is hung from the ventilation building to increase the ventilation amount. (For example, see Patent Document 2)
従来技術にあたる太陽電池モジュールによるファンを用いた換気棟101、201を説明する。
図7は、特許文献2に係る先行技術であって、太陽電池モジュール(図示しない)により回動する換気ファン102を、換気口103より屋内側に吊り下げられた状態で取り付けている換気棟101である。
しかし、換気棟を設置する建造物、家屋には各々の野地板の接合部分であり、屋根の頂頭部には棟木が取り付けられている場合がある。この棟木がある場合には換気棟101を換気口103より吊り下げるとすれば棟木と接触して吊り下げることができないばかりでなく、棟木が邪魔をしてファンが屋内気を送り出すことができない。また、棟木がない場合であってもファン102が換気棟101より家屋の屋内側に設置されているので、ファン102により送り出された屋内気が換気口103を全て通らずに換気効率が落ちる。
そこで、棟木があっても換気が適切に行える位置に設置される太陽電池モジュールによるファンを備えた換気棟が必要とされる。
FIG. 7 is a prior art related to
However, there are cases where a building or house where a ventilation building is installed is a joint portion of each field plate, and a purlin is attached to the top of the roof. If there is this purlin, if the
Therefore, there is a need for a ventilation building equipped with a solar cell module fan installed at a position where ventilation can be appropriately performed even if there is a purlin.
また、図8記載の従来技術は、特許文献1に係る先行技術であって、棟換気装置201の内部に換気ファン202が設置されているものであり、このファン202は太陽電池モジュール203によって回動するものである。
しかし、このファン202の軸は換気方向と直交する方向に向けられており、ファン202の回動による換気が逆方向への換気がなされる可能性がある。そればかりかファン202が換気棟の頂上から吊り下げられている設置方式をとっているので、家屋の両側方からの通風による影響を直接受けることになり、設置上安全でない。
そこで、太陽電池モジュールによる換気ファンが適切に換気を促し、しかも取付が強固となり、設置が簡単に行えるものが必要とされる。
8 is a prior art according to Patent Document 1, and a
However, the axis of the
Therefore, there is a need for a ventilation fan that uses a solar cell module to appropriately promote ventilation, and that the installation is strong and easy to install.
特許文献1に係る発明は、ファンの軸方向が屋根開口部から屋内気、屋外気の流入、流出方向と直交する方向になっている。この軸方向のファンを用いることは屋内気の排出、屋外気の流入を阻害する場合もあり、換気量を増大させることはできない。
また、特許文献2に係る発明は、ファンを屋根開口部より屋根側に吊り下げた位置に配置するものであり、ファンの支持が困難であるのみならず、ファンによる屋内気の流出が必ずしも屋根開口部から行われない。
In the invention according to Patent Document 1, the axial direction of the fan is a direction orthogonal to the inflow and outflow directions of indoor air and outdoor air from the roof opening. Use of this axial fan may hinder indoor air exhaust and outdoor air inflow, and the ventilation rate cannot be increased.
Further, the invention according to
一方、軸流ファンを換気棟の内部に設置して施工業者が簡単に施工できるようにしつつ、屋根開口部の近辺に位置させて効率のよい換気を行わせるようにする必要がある。
しかも、ファンと太陽電池モジュールとを換気棟の中に組み込むことによって、施工業者が電気の知識を有していなくても簡単に施工することができる換気棟が望まれていた。
On the other hand, it is necessary to install an axial fan inside the ventilation building so that the contractor can easily perform the construction, and to place the axial flow fan in the vicinity of the roof opening so as to perform efficient ventilation.
Moreover, there has been a demand for a ventilation building in which a fan and a solar cell module can be easily installed even if the contractor does not have knowledge of electricity by incorporating the fan and the solar cell module into the ventilation building.
そこで、本発明に係る太陽電池モジュールによるファンを用いた換気棟にあっては、屋根の頂頭部を開口した開口部と、開口部を覆いつつ屋根上に設置する換気棟において、換気棟内部の開口部上方位置に、前記開口部の開口面に対して垂直方向を軸方向とする軸流ファンを備えたことを特徴とするものである。 Therefore, in the ventilation building using the fan by the solar cell module according to the present invention, in the ventilation building installed on the roof while covering the opening, the opening in the top of the roof, An axial fan having an axial direction perpendicular to the opening surface of the opening is provided at a position above the opening.
また、太陽電池モジュールにより軸流ファンを回動させることが好ましい。 Moreover, it is preferable to rotate an axial fan with a solar cell module.
また、軸流ファンは基板に取り付けられるものであって、基板を開孔したうえで開孔面の上面に取り付けられ、基板の上面に対して垂直方向を軸方向とするファンと、基板を開孔するがファンを取り付けない通風孔、とからなることが好ましい。 The axial fan is attached to the substrate. The fan is attached to the upper surface of the aperture surface after opening the substrate, and the fan is opened in the direction perpendicular to the upper surface of the substrate. Preferably, the air hole is formed with a vent hole but no fan attached.
また、基板の両側端は、各々延長したうえで折曲した取付面を有するものであて、換気棟は、設置対象建築物の山形屋根の頂付近の野地板及び瓦を開口した屋根開口部上方に設置し、屋根開口部の両側上方位置の換気棟内部には遮断壁を各々配置し、この各々の遮断壁の屋根開口部側の面に取付面を取り付けることによって基板を固定することが好ましい。 In addition, each side edge of the board has an extended and bent mounting surface, and the ventilation building is located above the roof of the roof of the basement plate and tile near the top of the mountain roof of the building to be installed. It is preferable that a barrier wall is disposed inside the ventilation building at positions above both sides of the roof opening, and the substrate is fixed by attaching a mounting surface to the surface of the barrier opening on the roof opening side. .
また、太陽電池モジュールからの電源により発光する発光体を、換気棟内部であって換気棟の排出口付近に取り付けたことが好ましい。 Moreover, it is preferable that the light-emitting body which emits light by the power source from the solar cell module is attached inside the ventilation building and in the vicinity of the outlet of the ventilation building.
本発明によれば、軸流ファンによる強制換気により、屋内気を強制的に排出するようにして換気効率が高い換気棟を提供することができる。しかも、通風孔が軸流ファン以外に設けられているので、ファンによる換気だけでなく自然換気による換気も併せて行うことができる。
これは、太陽電池モジュールが稼動する昼間はファンによる換気を行うことができ、夜間など太陽電池モジュールが稼動しない時間帯には自然換気によることになる。夜間等はファンの回動による騒音がなくなるという効果がある。
しかも、太陽光エネルギーが相対的に低下する冬場などは、屋内の暖房などにより屋内気の比重は軽くなるのでファンによる強制換気の必要性が低くなる一方、太陽光エネルギーが相対的に高くなる夏場などは屋内の冷房により屋内気の比重は重くなり自然換気が十分に働かなくなるのでファンによる強制換気の必要が高くなる。そこで、太陽光エネルギーに比例するファンの強制換気と自然換気とを組合わせることにより、換気棟の換気効率を高めることが可能になる。
According to the present invention, it is possible to provide a ventilation building with high ventilation efficiency by forcibly discharging indoor air by forced ventilation using an axial fan. Moreover, since the ventilation holes are provided in addition to the axial flow fan, not only ventilation by the fan but also ventilation by natural ventilation can be performed together.
This can be ventilated by a fan during the daytime when the solar cell module is operating, and is due to natural ventilation during a time zone when the solar cell module is not operating such as at night. At night, there is an effect that noise caused by the rotation of the fan is eliminated.
In addition, in winter when the solar energy is relatively low, the specific gravity of the indoor air becomes lighter due to indoor heating, etc., so the need for forced ventilation by the fan is reduced, while the summer energy when the solar energy is relatively high For example, the specific gravity of indoor air becomes heavy due to indoor cooling, and natural ventilation does not work sufficiently, so the need for forced ventilation by fans increases. Therefore, the ventilation efficiency of the ventilation building can be increased by combining the forced ventilation of the fan proportional to the solar energy and the natural ventilation.
また、ファンと太陽電池モジュールとが換気棟の内部に取り付けられているので、施工業者が電気の知識を有していなくとも簡単に施工ができるようになる。
つまり、基板にファンと通風孔とが取付け、形成されているので、施工業者が基板を換気棟に取り付けるだけで、簡単に施工できる。さらに、換気棟の内部、すなわち換気棟の遮断壁に基板の取付面を取り付けることで基板を固定する方法により、基板をしっかりと固定することができる。
また、太陽電池モジュールからの電源により発光する発光体を取り付けることにより、外部より太陽電池モジュールが稼動していることを確認でき、確認しながらの施工が可能になるばかりか不良のときに換気棟を解体せずに稼動状態を確認できる。しかも、排出口より内部に取り付けられているために、雨風や浮遊物による破損をできるだけ避けることができる。
Moreover, since the fan and the solar cell module are attached to the inside of the ventilation building, the construction can be easily performed even if the contractor does not have knowledge of electricity.
That is, since the fan and the ventilation hole are attached to and formed on the substrate, the construction can be easily performed simply by attaching the substrate to the ventilation building. Further, the substrate can be firmly fixed by the method of fixing the substrate by attaching the mounting surface of the substrate to the inside of the ventilation building, that is, the blocking wall of the ventilation building.
In addition, by attaching a light emitter that emits light from the power source from the solar cell module, it can be confirmed that the solar cell module is operating from the outside. You can check the operating status without dismantling. Moreover, since it is attached to the inside from the discharge port, it is possible to avoid damage caused by rain winds and floating substances as much as possible.
また、屋根開口部の近くの通風路にファンを配置し、しかも軸流ファンの軸を通風方向と同一方向に位置させることで、ファンによる換気効率を上げることができる。
つまり、換気棟は屋根開口部、通風路を経由して排出、外気流入を予定しているので、かかる通風路にファンを設置することが換気効率をあげる点で好ましい。しかも、屋根開口部から屋内気を排出することが最も換気上必要となるところ、屋根開口部の上方の軸流ファンの軸方向は開口部の開口面に対して垂直方向であるから、開口面付近では屋内気が通風する経路と軸流ファンの軸方向とは一致することになる。これで軸流ファンの軸方向へ風圧を発生させる性質を利用して屋内気を効率よく換気することが可能になる。
Moreover, the ventilation efficiency by a fan can be raised by arrange | positioning a fan to the ventilation path near a roof opening part, and also locating the axis | shaft of an axial flow fan in the same direction as the ventilation direction.
That is, since the ventilation building is scheduled to be discharged and flow into the outside air through the roof opening and the ventilation path, it is preferable to install a fan in the ventilation path in terms of improving ventilation efficiency. Moreover, it is most necessary for ventilation to exhaust indoor air from the roof opening, and the axial direction of the axial fan above the roof opening is perpendicular to the opening surface of the opening. In the vicinity, the path through which indoor air is ventilated coincides with the axial direction of the axial fan. This makes it possible to efficiently ventilate indoor air using the property of generating an axial pressure in the axial direction of the axial fan.
本発明に係る太陽電池モジュールによるファンを用いた換気棟につき、実施するための最良の形態を図面にそって説明する。
図1は本実施例に係る換気棟1の一例を示す断面図であり、図2は従来の太陽電池モジュールによるファンを用いない換気棟を示した断面図である。図3、4は本実施例に係る基板22を示し、図5、6は本実施例に係る換気棟1全体の斜視図、図7、8は本発明の先行技術を示す断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A best mode for carrying out a ventilation building using a fan by a solar cell module according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a ventilation building 1 according to this embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a conventional ventilation building using a solar cell module without a fan. 3 and 4 show the
本実施例に係る換気棟1を説明する。
換気棟1は図1、図5に示すように、建造物、家屋の野地板2や瓦3を屋根の頂頭から斜め下方へ移動させてできた開口部4の上側に設置する。換気棟1は、外表部11、外側遮断壁12、12、内側遮断壁13、13を組合わせることで形成される。外表部11は上面が山型で、その両側方に複数の第二排出口16、16が形成されている。外側遮断壁12、12は4回折曲させた板状のもので、カエシ部分12a、12a、上面接合部分12b、12b、第2排出口遮断部分12c、12c、第1排出口部分12d、12d、下面接合部分12e、12eとからなる。内側遮断壁13、13は、2回折曲させた板状のもので、カエシ部分13a、13a、開口部遮断部分13b、13b、下面接合部分13c、13cとからなる。
The ventilation building 1 which concerns on a present Example is demonstrated.
As shown in FIG. 1 and FIG. 5, the ventilation building 1 is installed on the upper side of the
これらの組合わせにより、換気棟1が形成される。つまり、上側遮断壁12、12のうち上面接合部分12b、12bを外表部11の内側上面に、上側遮断壁12、12のうち下面接合部分12e、12eを外表部11の内側下面にそれぞれ接合する。そして、下側遮断壁13、13の下面接合部分13c、13cを外表部11の内側下面に接合する。これらの接合により本実施例に係る換気棟1が形成される。なお、接合方法はビス止めするものであるが(図示しない)、溶接等の方法もある。
The ventilation building 1 is formed by these combinations. That is, the upper
上記組合わせにより、外表部11・外側遮断壁12、12と内側遮断壁13、13との間に通風路15が確保される。そして、外側遮断壁の第1排出口部分12d、12dに複数箇所、開孔して第1排出口14、14を形成する。また外表部11の外表面の両側方にも複数箇所、開口して第2排出口16、16が形成されている。第2排出口16、16が最終の排出口となる。
By the above combination, the
図2に示すように、そもそも換気棟1は自然換気により行われていた。自然換気は屋内の空気である屋内気aが暖まり比重が軽くなることを利用して換気される。屋内気aは、屋根の頂頭部に開口した開口部4を通して換気棟1の内部の通風路15に入り、第一排出口14、14、第二排出口16、16を通り、外に排出される。本実施例では図1に示すように自然換気より換気効率を上げるために換気ファン21を取り付けて、屋内気bを強制換気により行うものである。
As shown in FIG. 2, the ventilation building 1 was originally performed by natural ventilation. Natural ventilation is performed using the fact that the indoor air a, which is indoor air, is warmed and the specific gravity is reduced. The indoor air a enters the
本実施例にかかる換気棟1には換気ファン21を設置する。換気ファン21は、図3に示すように、基板22に複数箇所取り付けられる。基板22は長方形状の板で、通風孔23が開孔されている。通風孔23は略長方形状の開孔で2×2個を1セットとして基板22の中央部分と両側方部分に開孔されている。そして、基板22中央部分の通風孔23と両側方部分の通風孔23との間の位置に比較的大きな丸孔を開けて換気ファン21を取り付けてある。図4に示すように、換気ファン21の取付は底面側から1つの換気ファン21ごとに4箇所ビス17によるビス止めがなされて取り付けられる。
なお、換気ファン21の取付個数、通風孔23の個数、形状は設置される換気棟1の大きさ、基板22の大きさ、長さにより適宜変更される。
A
It should be noted that the number of
換気ファン21は、軸流ファンを用いる。軸流ファンの軸は基板平面の上下方向と同じ方向になるように取り付けられる。また、図4に示すように、換気ファン21には制御板25が取り付けられており、導電線18を介して太陽電池モジュール5からの太陽電気エネルギーを制御板25、換気ファン21に導通させ、換気ファン21を回動させている。
図1、図5に示すように、太陽電池モジュール5は、パネル状の小型モジュールであり、換気棟1の外表部11の外側に取り付けられる。山型で両側方に斜面を有する外表部11の一方の斜面に太陽電池モジュール5は4箇所ビス17により取り付けられる。図1、図6に示すように、この太陽電池モジュール5から電流を換気ファン21に送るとともに、太陽電池モジュール5が稼動している場合に発行する発光体である発光ダイオード6を換気棟の外側遮断壁13の外側遮断壁12の第2排出口遮断部分12c、12cの第2排出口側に向けて取り付ける。
これにより、太陽電池モジュール5を用いた換気棟1を組合わせて使用することができ、一体として施工できるので施工業者が電気の知識を有していなくても簡単に設置することが可能になる。また、発光ダイオード6が取り付けられているので、稼動状態を外部、第2排出口16から確認することが可能になる。
The
As shown in FIGS. 1 and 5, the solar cell module 5 is a small panel-like module and is attached to the outside of the
Thereby, the ventilation building 1 using the solar cell module 5 can be used in combination, and can be installed as one, so that it is possible to easily install even if the contractor does not have knowledge of electricity. . Further, since the
図3、図4に示すように、基板22は長方形状の板状のものであるが、図1に示すようにその両側を延長させて屈曲して取付片24、24を形成している。取付片24、24の屈曲方向は内側遮断壁13、13の開口部遮断部分13b、13bが垂直方向から若干換気棟内側方向へ傾斜しているところ、この傾斜角度と一致するようにしている。すなわち、内側遮断壁13、13の先端部には外気が流入してくるときに雨等の水分が屋内に入ってくるのを防ぐためにカエシ13a、13aが設けられ、この流入を防ぐために開口部遮断部分13b、13bを若干換気棟内側方向へ傾斜させている。この傾斜する開口部遮断部分13b、13bに基板22を取り付けて、基板を水平方向に保つために、基板22の取付片24、24も開口部遮断部分13b、13bの傾斜方向と同一の角度をもって傾斜させている。そして、取付片24、24と開口部遮断部分13b、13bとをビス止め(図示しない)により固定する。
これにより基板22が取り付けられている状態では基板22が開口部4の開口面と同じ水平方向に位置するようになり、基板と直交する方向に軸方向を有する換気ファン21は、開口面に対して垂直方向に軸方向を有することになる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
As a result, when the
かかる位置に取り付けることにより、基板22に取り付けられた換気ファン21の換気を効率よく上げることが可能になる。
すなわち、換気棟1による換気は、従来、屋内の暖まった比重の軽い空気が上昇することを利用して屋根の頂頭部に開口部を設けて自然換気していたが、換気ファン21により強制的に換気が可能になる。そのうえ、開口部4のすぐ上に換気ファン21があることにより換気ファン21の作用がすぐ開口部に流入する屋内気を吸い上げることにつながり、効率の良い換気が可能になる。
しかも、換気ファン21は換気棟1に取り付けられているので、施工業者が施工する場合に簡単に施工することが可能になる。
By attaching to such a position, the ventilation of the
In other words, ventilation by the ventilation building 1 has been naturally ventilated by providing an opening at the top of the roof by utilizing the rise of warm indoor air with light specific gravity. Ventilation is possible. In addition, the presence of the
And since the
そして、ここに例示する換気棟1による換気は、換気ファン21による強制換気と通風孔23による自然換気とを併用していることが特徴である。
つまり、太陽電池モジュール5を利用することにより、昼間は太陽光エネルギーによる換気ファン21の回動で強制換気をする。太陽がでていない夜間は自然換気をすることにより換気ファン21の回動音による騒音がなく、穏やかな住宅空間を提供することができる。
しかも、従来の換気棟は屋内の暖まった空気が比重が軽くなり上昇することを利用して自然換気していたが、これは冬場や夜間のように外気より屋内気の温度が高い場合に有効である。一方、夏場や昼間のように外気より屋内気の温度が冷房の使用により低くなる場合には自然換気では十分な換気ができない。そこで、夏場や昼間の太陽光エネルギーが強くなっている時期に太陽電池モジュールによる換気ファンを利用した強制換気をすることが必要となる。
このようにここに例示した換気棟1は、強制換気と自然換気を使い分けることを可能にし、換気効率を高めることができる。
And the ventilation by the ventilation building 1 illustrated here is characterized by using the forced ventilation by the
That is, by using the solar cell module 5, forced ventilation is performed by turning the
In addition, the conventional ventilation building naturally ventilates by taking advantage of the fact that the warm air in the indoor lightens and rises, but this is effective when the temperature of the indoor air is higher than the outside air, such as in winter or at night. It is. On the other hand, when the temperature of the indoor air becomes lower than the outside air due to the use of cooling, such as in the summer or in the daytime, natural ventilation cannot provide sufficient ventilation. Therefore, it is necessary to perform forced ventilation using a ventilation fan with a solar cell module in the summer or when the daytime solar energy is strong.
As described above, the ventilation building 1 exemplified here can selectively use forced ventilation and natural ventilation, and can improve ventilation efficiency.
1…換気棟
2…野地板
3…瓦
4…開口部
5…太陽電池モジュール
6…発光ダイオード
11…外表部
12…外側遮断壁
12a…カエシ部分
12b…上側接合部分
12c…第2排出口遮断部分
12d…第1排出口部分
12e…下面接合部分
13…内側遮断壁
13a…カエシ部分
13b…開口部遮断部分
13c…下面接合部分
14…第1排出口
15…通風部分
16…第2排出口
17…ビス
18…導電線
21…換気ファン
22…基板
23…通風孔
24…取付片
25…制御板
101…換気棟
102…換気ファン
103…配気口
201…換気棟
202…ファン
203…太陽電池モジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (5)
開口部を覆いつつ屋根上に設置する換気棟において、
換気棟内部の開口部上方位置に、前記開口部の開口面に対して垂直方向を軸方向とする軸流ファンを備えたことを特徴とする換気棟の換気構造。 An opening that opens the top of the roof;
In the ventilation building that is installed on the roof while covering the opening,
A ventilation structure for a ventilation building, comprising an axial flow fan having an axial direction perpendicular to the opening surface of the opening at an upper position of the opening inside the ventilation building.
基板を開孔したうえで開孔面の上面に取り付けられ、基板の上面に対して垂直方向を軸方向とするファンと、
基板を開孔するがファンを取り付けない通風孔、
とからなることを特徴とする請求項1または2に記載の換気棟の換気構造。 The axial fan is attached to the board,
A fan that is attached to the upper surface of the aperture surface after opening the substrate, and the axial direction is perpendicular to the upper surface of the substrate;
Ventilation hole that opens the board but does not attach a fan,
The ventilation structure of a ventilation building according to claim 1 or 2, characterized by comprising:
換気棟は、設置対象建築物の山形屋根の頂付近の野地板及び瓦を開口した屋根開口部上方に設置し、
屋根開口部の両側上方位置の換気棟内部には遮断壁を各々配置し、
この各々の遮断壁の屋根開口部側の面に取付面を取り付けることによって基板を固定することを特徴とする請求項1、2または3に記載の換気棟の換気構造。 Each side edge of the board has a mounting surface that is bent after being extended,
The ventilation building is installed above the roof opening where the roof plate and tiles are opened near the top of the mountain roof of the building to be installed.
A barrier wall is placed inside the ventilation building above both sides of the roof opening,
The ventilation structure of a ventilation building according to claim 1, 2, or 3, wherein the substrate is fixed by attaching a mounting surface to a surface of each of the blocking walls on the roof opening side.
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