JP2704244B2 - ソーラーシステムハウス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、太陽エネルギーで空気
を加熱して冷房が得られるパッシブソーラー利用のソー
ラーシステムハウスに関する。

【０００２】

【従来の技術】図14に、夏季等高温時に冷房ができるも
のであり、しかも、フロンガスを使用しない環境保全に
適した快適な冷房であり、かかる冷房設備として暖房の
システム設備を利用するので安価かつ省エネルギー的で
あるソーラーシステムハウスを示す。

【０００３】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、その下面はグラスウール等の断熱材を配
した断熱層として構成する。この空気流路２の一端は軒
先下面または小屋裏換気のための小屋裏空間に外気取入
口３として開口し、他端は断熱材による集熱ボックスと
しての棟ダクト４に連通させる。この棟ダクト４からの
吹出し口を閉塞する逆流防止ダンパー６、集熱ファン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を屋根裏空間に設置する。

【０００４】このハンドリングボックス５の逆流防止ダ
ンパー６の流入側はその一方は前記のごとくダクトを介
して棟ダクト４に連通させ、流路切換えダンパー８の流
出側の一方は立下りダクト10の上端に接続する。流路切
換えダンパー８の流出側の他方は屋外に開口する排気ダ
クト９に接続し、流路切換えダンパー８はこの立下りダ
クト10と排気ダクト９とに通風を切換えるものである。

【０００５】立下りダクト10の下端は蓄熱土間コンクリ
ート11と床パネル12との間の空気流通空間13に開口し、
該空気流通空間13から室内への吹出口14を設けた。前記
屋根の頂上部近傍は金属板の上方にガラス板25を設け
る。

【０００６】前記ハンドリングボックス５の逆流防止ダ
ンパー６の流入側は前記のごとく、棟ダクト４に接続さ
れるが、この逆流防止ダンパー６の流入側は天井等で吸
込口23により室内に開口する循環用ダクト22にも接続さ
れ、該逆流防止ダンパー６はこの棟ダクト４側と循環用
ダクト22側との流路を切り換える流路切換えダンパーと
して構成した。また、この循環用ダクト22が開口する吸
込口23を設ける部屋はこれが２階であれば、前記室内へ
の吹出口14を設けた床パネル12がある１階の部屋とは吹
き抜け構造または階段室として空気が自由に流れるよう
にすることが望ましい。

【０００７】シリカゲル、セオドライト、活性炭などの
巨大な表面積を持った、つまり、無数の細孔を有する物
質である吸着材を充填した吸着材パネル30をこれに空気
が通過するように２枚をＶ型に配置した吸着塔31,32 を
ダクトで流入側相互、流出側相互を接続して並列に接続
した。

【０００８】前記吸着材パネル30はメッシュ材により偏
平かご状に形成した容器に吸着材を収めたものであり、
相互の下端が結合するようにＶ型に配置され、また、上
方に冷房用ファン27を設置し、下方には冷却コイル38を
配設した。これら冷却コイル38と井戸55の内部に配置す
る放熱コイル37とを、冷媒水の循環をポンプ39で行う循
環配管56で連結した。なお、冷却コイル38は相互に接続
するものとし、相互接続部に冷却水切換え弁57を配設す
る。図示は省略するが、井戸55の代わりにクーリングタ
ワーでもよく、また、放熱コイル37を外気に露出する空
冷式のものでもよい。

【０００９】吸着塔31,32 には、冷却コイル38の空気の
流出側と吸着材パネル30の空気の流入側を結ぶ循環路28
を併設し、この循環路28に流入量調整ダンパー29を配設
する。また、吸着塔31,32 の流入口や流出口にもダンパ
ーを設けてもよい。

【００１０】前記ハンドリングボックス５の集熱ファン
７の流入側に夏冬切替えダンパー42を設け、この夏冬切
替えダンパー42を第１のダンパーとし、前記流路切換え
ダンパ ８を第２の夏冬切替えダンパーとして構成す
る。そして、吸着塔31,32 の流入側のサイクル切換えダ
ンパー33を配設した合流部には、前記ハンドリングボッ
クス５の集熱ファン７の流入側と室内に開口する循環用
ダクト22の途中の分岐部とを該サイクル切換えダンパー
33で切換え可能に接続する。

【００１１】また、吸着塔31,32 の流出側のサイクル切
換えダンパー34を配設した合流部には前記ハンドリング
ボックス５の集熱ファン７の流出側と立下りダクト10の
途中とを切換え可能に接続する。

【００１２】ハンドリングボックス５の集熱ファン７と
流路切換えダンパー８の間に給湯コイル15を設け、この
給湯コイル15は循環配管43で貯湯槽17と連結し、該貯湯
槽17には、追焚き用の補助ボイラー18を付設して、風呂
や洗面所、台所へとつながる給湯配管24を接続する。

【００１３】また、ハンドリングボックス５内で、逆流
防止ダンパー６とファン７との間に補助暖房コイル41を
設け、この補助暖房コイル41は循環配管45で補助ボイラ
ー18に添設する暖房専用ボイラー44に接続させる。

【００１４】次に、使用法について説明する。夏季等高
温時に冷房を行う場合には、ハンドリングボックス５の
逆流防止ダンパー６は該ハンドリングボックス５の流入
側を前記棟ダクト４に連通させ、循環用ダクト22側を閉
じる。また、流路切換えダンパー８は立下りダクト10側
を閉じる。さらに、吸着塔31,32 は例えば図示のごとく
吸着塔32の流入側をハンドリングボックス５の集熱ファ
ン７の流入側に接続し、吸着塔31の流入側を室内に開口
する循環用ダクト22の途中に接続するようにサイクル切
換えダンパー33を設定し、吸着塔32の流出側をハンドリ
ングボックス５の集熱ファン７の流出側に接続し、吸着
塔31の流出側を立下りダクト10の途中に接続するように
サイクル切換えダンパー34を設定する。この場合、夏冬
切替えダンパー42は閉じられていて、吸着塔32の流出側
はハンドリングボックス５を介して排気ダクト９に接続
される。

【００１５】フローを図15に示すが、各吸着塔31，32に
内蔵した冷房用ファン27を駆動する。吸着塔31では、室
内に開口する循環用ダクト22からの室内の空気が送り込
まれ、吸着材パネル30を通過する際に室内からの湿った
空気は乾燥済の吸着材の吸着作用で除湿される。

【００１６】吸着という現象は、吸着材のごとき巨大な
表面積を持った、つまり、無数の細孔を有する物質に分
子が物理的に取り込まれる現象であり、温度を上げ、あ
るいは真空にすると吸着された分子は飛び出す。これが
脱着である。空気中にある水分子、すなわち水蒸気は激
しく運動しているので、運動エネルギー（潜熱）を有す
る。水分子が吸着材に吸着されて動けなくなると潜熱を
放出し、空気温度が上がるが、この原理を利用したのが
吸着式除湿冷房である。

【００１７】循環用ダクト22からの室内の空気はその湿
り空気の水分が前記のごとく乾燥済の吸着材で吸着され
るとき、吸着材に吸着された分の水分が持っていた潜熱
は空気にわたされるので、空気温度は上がる。

【００１８】除湿され温度が上がった空気は、放熱コイ
ル37との冷媒水の循環をポンプ39で行う冷却コイル38を
通過してある程度温度を下げる。相対湿度はこの温度降
下にともない多少上昇するが、まだ、乾燥空気である。

【００１９】吸着塔31では一部の空気は、循環路28をリ
サイクルして吸着材の温度を低温に保ち吸着効果を維持
する。

【００２０】次いで、この空気は吸着塔31を出て立下り
ダクト10内を流下し、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へ入り、吹出口14から吹出
され、室内で発生する水分を受けて加湿冷却され、ほど
良い涼感が得られる。なお、立下りダクト10の途中に
は、ダンパー46を有する室内への吹出口47を設けておけ
ば、冷却コイル38で冷却された空気を必要に応じて床下
を経由しないで直接室内に吹出させるようにできる。

【００２１】また、井戸55を使用せずに小型のクーリン
グタワー等を使用した場合には、冷却が不充分となるの
で、吸着塔を出た後で散水等で加湿冷却を行えばよい。
また、このようにして得た冷風は立下りダクト10内を流
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へ入り、蓄熱土間コンクリート11に蓄冷さ
れるのと、床パネル12を介して室内を冷やすのと、吹出
口14から吹出されるのとの３通りの冷房作用を行う。

【００２２】このようにして、吸着塔31の吸着材パネル
30では吸着材の全体が湿ってきた場合には、吸着塔31の
流入側をハンドリングボックス５の集熱ファン７の流入
側に接続するようにサイクル切換えダンパー33を切換
え、吸着塔31の流出側を排気ダクト９に接続するように
サイクル切換えダンパー34を切換える。これにより、吸
着塔32が今度は前記吸着を行うようになる。

【００２３】吸着塔31が吸着を行っている間は吸着塔32
が脱着を行う。この脱着について説明すれば、吸着塔32
に内蔵した冷房用ファン27を駆動すれば、金属板である
屋根板１が屋根板の直下で屋根勾配を有する空気流路２
へ入った外気（温度約30°、湿度約75％）を温め、温度
約80°、湿度約10％以下の高温の超乾燥した空気にす
る。この超乾燥空気は、棟ダクト４に集められてからハ
ンドリングボックス５に入り、このハンドリングボック
ス５の集熱ファン７の流入側から吸着塔32に入り、吸着
材パネル30内の湿っている吸着材を該吸着材の脱着作用
で乾燥させる。

【００２４】このように湿った吸着材を脱着して自分が
加湿される時は超乾燥空気は、エンタルピの等しい線上
を移動し、すなわち絶対湿度が上がるとともに潜熱をう
ばわれて温度が下がり、湿った空気としてハンドリング
ボックス５を経由して排気ダクト９から排出される。こ
れにより吸着塔32の吸着材パネル30内の吸着材は乾燥し
たものとなり、次の吸着に備える。この場合も吸着塔32
では一部の空気は、循環路28をリサイクルして脱着効果
を高める。

【００２５】なお、前記排気ダクト９から排出される空
気はまだ高温のものであり、給湯コイル15で、ここに循
環配管45を介して貯湯槽17から送り込まれる水が加熱さ
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補助ボイラー18で再加熱されて給湯
配管24から各所へ給湯される。

【００２６】２つの吸着塔31，32の吸着材パネル30が交
互に吸着と脱着を繰り返すが、脱着乾燥した吸着材はそ
の水分量だけエネルギーを失ったことになるが、吸着時
にこの失ったエネルギーを回収する。ただしこのとき、
装置の持っている熱容量と温度差分はロスとなる。な
お、かかる吸着塔31，32の吸着と脱着の相互切り換え
は、吸着が進行すると吸着材の重量が増すのでこれを吸
着材パネル30を設けた荷重センサー26で検知する方法
や、室内に温度センサを設け、吸着材が湿ってくると吸
着サイクルにある吸着塔の出口温度が急に下がり始める
ことを感知して自動的に切り換えるようにすることや、
吸着塔内に湿度センサを設け吸着材の湿り具合を感知す
る方法などが採用し得る。

【００２７】このように２基の吸着塔31，32は、脱着・
吸着サイクルを約20分ごとの時間で交互に切替えて作動
し、この間に短時間（２〜３分）の中間サイクルがはさ
まる。脱着サイクルが終わった後、サイクル切替えダン
パー33と冷却水切換え弁57が先行して切替わり、吸着塔
に残存する熱を排出する。排出した後、サイクル切替え
ダンパー34が切替わって新しい脱着・吸着サイクルが始
まる。この中間サイクルで室内空気が排気される結果、
換気も同時に行われる。

【００２８】一般に冷房を必要とするときは晴れている
ことが多いので、ほとんど太陽エネルギーに依存するこ
とができる。なお、ファン駆動等の空気の搬送用電力は
0.25KW程度であり、これを太陽電池に頼ることも可能で
ある。ただし、曇っていても蒸し暑いという日もある。
このような日は集熱量不足となるが、その場合は補助暖
房コイル41を加熱状態として脱着を行う空気を得ること
ができる。

【００２９】冷房を行っていない時や中間期の動作およ
び暖房時の動作を図16のにフローに示すが、冷房を行っ
ていない時は中間期と同じく夏冬切替えダンパー42が吸
着塔31，32を切り離し、集熱ファン７が働いて、集熱空
気からお湯を取って排気する。これにより、屋根面の受
熱も排出され、室内への熱の流入を少なくする。集熱が
止まると逆流防止ダンパー６で屋根集熱面との間が閉ざ
されて、室内から屋根面内への湿度の供給を止め、夜間
の結露を防ぐ。

【００３０】冬の暖房時は、夏冬切替えダンパー42と流
路切換えダンパー８とが吸着塔31，32と夏の排気経路を
閉じて、集熱空気は集熱ファン７によって直接床下に送
られる。これで蓄熱土間コンクリート11に蓄熱されるの
と、床パネル12を介して室内を温めるのと、吹出口14か
ら吹出されるのとの３通りの暖房作用を行う。

【００３１】室温が不足の時は、暖房専用ボイラー44が
働いて加温する。室温が過剰になると、給湯コイル15が
先にお湯を取ってオーバーヒートを防止する。集熱して
いない時は、逆流防止ダンパー６が室内循環経路を開
き、室温が不足すると加温・循環して室温を維持する。
なお、給湯コイル15と補助暖房コイル41は同時に働かな
いようになっている。

【００３２】

【発明が解決しようとする課題】この図14に示すソーラ
ーシステムハウスでは、室内からの湿った空気が吸着材
パネルを通過する際に乾燥済の吸着材の吸着作用で除湿
され、この空気には吸着材に吸着された分の水分が持っ
ていた潜熱は空気にわたされるので、空気温度が上がる
のを、冷却する必要がある。

【００３３】かかる冷却は、井戸55の内部に配置する放
熱コイル37との冷媒水の循環をポンプ39で行う冷却コイ
ル38を通過してある程度温度を下げるようにしている
が、これら井戸55や放熱コイル37や冷却コイル38はそれ
専用の設備として存在し、設備費や、経常費用に無駄が
多くしかも効率が悪い。また、井戸55の代わりにクーリ
ングタワーを使用した場合も同様である。

【００３４】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、吸着作用で除湿されて温度が上昇した空気を空冷式
で冷却することにより、設備費やランニングコストを軽
減できるとともに、冷却作用を行うための熱交換で得た
廃熱を有効に生かすことで太陽熱集熱部での作用効率を
向上させることができるソーラーシステムハウスを提供
することにある。

【００３５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第１に、集熱面を有する太陽熱集熱部で得ら
れる集熱空気でシリカゲルなどの吸着材を脱着・乾燥さ
せるサイクルと、乾燥した吸着材に室内空気を通して除
湿するサイクルを行うソーラーシステムハウスにおい
て、端部を重ねて連続させる金属製波板を凹部同士、凸
部同士を対向させるようにし間隔保持材を介在させてボ
ルトで貫通固定して、これら金属製波板を小間隔で並列
させることで断面瓢箪連続形の流路を形成し、さらにこ
の流路相互間に直交する向きの流路を形成した熱交換器
を、ドライエリアとしての地下チャンバーに下端が位置
するように軒下等に配設し、乾燥した吸着材を通過させ
た室内空気はさらにこの熱交換器で冷却してから室内に
送り、この熱交換器で熱交換を行うもう一方の空気は外
に開口する地中のクールパイプを介して取込み、これを
前記太陽熱集熱部へと送ることを要旨とするものであ
る。

【００３６】第２に、吸着材を脱着・乾燥させるサイク
ルと、乾燥した吸着材に室内空気を通して除湿するサイ
クルを行うには、ハンドリングボックス内を仕切って平
行する複数の流路に区画するとともに、この仕切りを越
えて両区画に跨がるように、シリカゲル等の吸着材を焼
付けたローターをその脱着側が一方の区画に、吸着側が
他方の区画に位置するように設け、脱着側には太陽熱集
熱部からの空気取入れ口と、屋外への排気ダクト送出口
とを設け、吸着側には室内からの空気取入れ口と、室内
への送出口とを設け、かつ、これらを選択する流路制御
ダンパーを設け、また、これら空気取入れ口と送出口と
の間にファンを配置し、このローターの回転により行う
ことを要旨とするものである。

【００３７】

【作用】請求項１記載の本発明によれば、乾燥した吸着
材を通過させた室内空気はさらに熱交換器で冷却してか
ら室内に送られるが、この熱交換器で熱交換を行うもう
一方の空気は外に開口する地中のクールパイプを介して
取込むもので、いわば空冷なので水冷と比べてファンの
みの簡単な駆動ですみ、また、液送配管のごとき水密性
を要求される高度な設備も不要である。

【００３８】そして、この熱交換に使用されて温度が上
昇した空気はこれを太陽熱集熱部へと送るので、この太
陽熱集熱部で加熱作用を助けることになる。また、熱交
換器で発生するドレン水等の処理はドライエリアとして
の地下チャンバーで行うことができ、この熱交換器の存
在が居住環境の邪魔になることはない。さらに、熱交換
器を現場製作品として簡単に作製することができる。

【００３９】請求項２記載の本発明によれば、除湿冷房
運転モードでは、高温・乾燥した集熱部からの空気は、
空気取入れ口からハンドリングボックス内に入り、ロー
ターの片半分である脱着側を通ってローターを脱着・乾
燥させる。これにより集熱空気の温度は10数°Ｃ下が
る。そして排気ダクト送出口から排気ダクトを介して屋
外へ捨てられる。この部分に熱交換器を置いて、給湯用
の採熱を行うことが可能である。

【００４０】一方、室内空気はローターのもう半分の方
の吸着側を通って吸着・乾燥される。空気は乾燥する
が、吸着熱を受け取って温度は上昇する。その熱を熱交
換器でで取ってから室内へと送る。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明のソーラーシス
テムハウスの１実施例を示す説明図であり、先に、太陽
陽熱集熱部となる集熱ボックス59とハンドリングボック
ス５について述べる。

【００４２】集熱ボックス59はこれは前記従来例におけ
る屋根板１と、その直下に形成される空気流路２に代わ
るものとして、これを屋根等に設置する。そして、この
集熱ボックス59は断熱箱であり、上方開放面をガラス等
の透光板60で閉塞し、内部にこの透光板60と平行に金属
板61を配設して、この金属板61の表面側・裏面側の両方
に空気流路62ａ，62ｂを形成するようにした。

【００４３】そして、集熱ボックス59の吸気口59ａと排
気口59ｂとにファン63ａ、63ｂを設けた。なお、この吸
気口59ａと排気口59ｂに棟ダクトに相当する構成を付加
してもよい。

【００４４】ハンドリングボックス５は、前記集熱ボッ
クス59の排気口59ｂからの空気取入れ口64と、天井等で
吸込口23により室内に開口する循環用ダクト22に接続さ
れる室内からの空気取入れ口65と、屋外への排気ダクト
９に接続される排気ダクト送出口66と、室内への送出口
67とを有する。

【００４５】さらに、ハンドリングボックス５は内部を
断熱ボードによる仕切板68で仕切って平行する複数の流
路に区画するが、この仕切板68を越えて両区画に跨がる
ように、無機繊維製の段ボール状のものにシリカゲル等
の吸着材を焼付け、セパレータを境に吸着側と脱着側に
分かれるローター69をその脱着側69ａが一方の区画に、
吸着側69ｂが他方の区画に位置するように設ける。

【００４６】図７〜図10にこのハンドリングボックス５
の詳細を示す。ローター69はローターモーター70で回転
駆動するようにし、ローター69の脱着側69ａがある脱着
流路73ａでは、ローター69の流入側にファン71を、ま
た、吸着側69ｂがある吸着流路73ｂではローター69の流
入側にファン72を配置した。これらファン71やファン72
にはシロッコ型が望ましい。

【００４７】ハンドリングボックス５内における仕切板
68の途中には、ローター69の流出側で脱着流路73ａや吸
着流路73ｂを選択的に塞ぐような開閉回転板方式のダン
パー74ａ，74ｂを設けた。図中75ａはこれらダンパー74
ａ，74ｂの駆動用のダンパーモーターである。なお、こ
れらダンパー74ａ，74ｂがともに脱着流路73ａや吸着流
路73ｂを塞ぐように回動された場合は仕切板68は連通
し、集熱ボックス59からの空気取入れ口64と室内への送
出口67と連通する。（冬期の暖房集熱回路を形成す
る。）

【００４８】図中75は熱交換器で、ドライエリアとして
の地下チャンバー76に下端が位置するような熱交換壁と
して軒下等に配設する。図２、図３に示すようにこの熱
交換器75を配置する壁室は断熱壁等で室内と区画する。

【００４９】図４〜図６に示すように熱交換器75は、カ
ラー鉄板小波板による金属製波板77を凹部同士、凸部同
士を対向させるように小間隔で並列させて断面瓢箪連続
形の第１の流路78ａを形成し、この第１の流路78ａ相互
間にこれと直交する向きの第２の流路78ｂを形成する。
該金属製波板77は縦向きで並べられ、第１の流路78ａは
上下方向のものとなり、第２の流路78ｂは水平方向のも
のとなる。

【００５０】前記金属製波板77は端部を重ねて連続さ
せ、また、間柱81に端を固定するボルト82で貫通固定す
る。図中83は間隔保持材としてのナット、84は重ね目コ
ーキング、85はコーキング、86はウレタンによるバック
アップである。

【００５１】そして、第２の流路78ｂの両端には出入り
側ダクト79ａ，79ｂとわたりダクト80を設けてこれらに
連通させるが、この出入り側ダクト79ａ，79ｂは水平方
向の仕切りで上下に区画され、この水平方向の仕切りは
更に延設して第１の流路78ａ相互間も上下に区画し、そ
の結果、前記第２の流路78ｂはわたりダクト80を介して
前後に往来することになる。

【００５２】前記出入り側ダクト79ａ，79ｂのうち、上
方の出入り側ダクト79ａはハンドリングボックス５の室
内への送出口67に接続させ、下方の出入り側ダクト79ｂ
は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に連通させる。図中14はこの空気流通空間13か
ら室内への吹出口である。

【００５３】前記出入り側ダクト79ａ，79ｂには熱交換
器75を通過しないバイパスダクト87を並設し、ここにダ
ンパー88を設けた。

【００５４】図11に床下部分の詳細を示すが、蓄熱土間
コンクリート11の面は防水モルタル89で被覆して水が薄
く溜られるようにし、水勾配を設けるとともに深部のピ
ット90には自動給水器91を備えたオーバーフロー管92と
栓付きの排水管93を設ける。また、空気流通空間13にス
テンレスによる風向板94を適宜間隔で配設する。

【００５５】前記熱交換器75の第１の流路78ａはその下
側は先に述べたように地下チャンバー76に開口するが、
この地下チャンバー76には外に開口する地中のクールパ
イプ95（図示では４本）を接続した。

【００５６】この地下チャンバー76の床にドレン管96を
設け、また、第１の流路78ａの上側は集熱ボックス59の
吸気口59ａに接続させた。

【００５７】図13は前記天井等での吸込口23の付近の詳
細を示すもので、内部中央を仕切り迂回流路とした消音
ボックス97を取り付け、この消音ボックス97を介して吸
込口23を循環用ダクト22に連通させ、また、外気取り入
れダクト98をこの消音ボックス97に接続し、その接続口
にダンパー99を設ける。

【００５８】次に、使用法および動作について説明す
る。除湿冷房運転モードの場合、集熱ボックス59内に入
り、金属板61で加熱された空気は、高温・乾燥（60〜80
°Ｃ，15〜５％）したものとして、空気取入れ口64から
ハンドリングボックス５内に入り、ローター69の片半分
である脱着側69ａを通ってローター69を脱着・乾燥させ
る。これにより集熱空気の温度は10数°Ｃ下がる。そし
て排気ダクト送出口66から排気ダクト９を介して屋外へ
捨てられる。

【００５９】一方、吸込口23から循環用ダクト22を通り
空気取入れ口62からハンドリングボックス５内に入る室
内空気は、ローター69のもう半分の方の吸着側69ｂを通
って吸着・乾燥される。空気は乾燥するが、吸着熱を受
け取って温度は上昇する。（48〜45°Ｃ，10％）

【００６０】この空気は室内への送出口64から出て、熱
交換器75の出入り側ダクト79ａから第２の流路78ｂを流
れ、出入り側ダクト79ｂから床パネル12下の空気流通空
間13に流れ込む。

【００６１】これに対して地中のクールパイプ95を介し
て取り込んだ空気（24°Ｃ程度）は、地下チャンバー76
から熱交換器75の第１の流路78ａへ流れ、前記第２の流
路78ｂを流れる空気と熱交換されて温度上昇し（43°Ｃ
程度）、集熱ボックス59へと送られる。

【００６２】第２の流路78ｂを流れる空気はこの第１の
流路78ａへ流れる空気との熱交換で、26°Ｃ程度まで温
度が下げられる。この空気はまだ乾燥空気なので蓄熱土
間コンクリート11の面に張られた水で加湿冷却され、ほ
ど良い涼感が得られるものとして吹出口14から室内へ入
る。そして、ローター69はゆっくりと回転（10分〜15
分）していて、連続的に吸着・脱着を繰り返す。

【００６３】暖房運転モードの場合は先に述べたよう
に、ダンパー74ａ，74ｂで脱着流路73ａや吸着流路73ｂ
を塞ぐようにして集熱ボックス59からの空気取入れ口64
と室内への送出口67と連通させ、また、ダンパー88を介
してバイパスダクト87から直接空気流通空間13に流し、
これで蓄熱土間コンクリート11に蓄熱されるのと、床パ
ネル12を介して室内を温めるのと、吹出口14から吹出さ
れるのとの３通りの暖房作用を行う。

【００６４】なお、前記実施例はローター式の脱着・吸
着装置を使用する場合について説明したが、前記従来例
での２基の吸着塔を使用する場合でも熱交換器との組合
せがあれば本発明は適用できる。

【００６５】

【発明の効果】以上述べたように本発明のソーラーシス
テムハウスは、吸着作用で除湿されて温度が上昇した空
気を空冷式で冷却することにより、設備費やランニング
コストを軽減できるとともに、冷却作用を行うための熱
交換で得た廃熱を有効に生かすことで太陽熱集熱部での
作用効率を向上させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のソーラーシステムハウスの１実施例を
示す説明図である。

【図２】熱交換器設置部分の縦断側面図である。

【図３】熱交換器設置部分の横断平面図である。

【図４】熱交換器の要部の横断平面図である。

【図５】図２のＣ−Ｃ線矢視図である。

【図６】図２のＤ−Ｄ線矢視図である。

【図７】図８のＡ線断面図である。

【図８】ハンドリングボックスの縦断側面図である。

【図９】図８のＢ線断面図である。

【図１０】ハンドリングボックスの側面図である

【図１１】床下部分の縦断側面図である。

【図１２】本発明のソーラーシステムハウスの１実施例
を示す横断側面図である。

【図１３】天井等での吸込口の付近の縦断側面図であ
る。

【図１４】従来例を示す説明図である。

【図１５】冷房時の動作を示すフローチャートである。

【図１６】暖房時および中間期の動作を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１…屋根板 ２…空気流路 ３…外気取入口 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…集熱ファン ８…流路切換え
ダンパー ９…排気ダクト 10…立下りダク
ト 11…蓄熱土間コンクリート 12…床パネル 13…空気流通空間 14…吹出口 15…給湯コイル 16…循環配管 17…貯湯槽 18…補助ボイラ
ー 20…ピット 21…ファンベク
ター 22…循環用ダクト 23…吸込口 24…給湯配管 25…ガラス板 26…荷重センサー 27…冷房用ファ
ン 28…循環路 29…流入量調整
ダンパー 30…吸着材パネル 31,32 …吸着塔 33,34 …サイクル切換えダンパー 37…放熱コイル 38…冷却コイル 39…ポンプ 40…ダンパー 41…補助暖房コ
イル 42…夏冬切替えダンパー 43, 45…循環配
管 44…暖房専用ボイラー 46…ダンパー 47…吹出口 55…井戸 56…循環配管 57…冷却水切換
え弁 59…集熱ボックス 59ａ…吸気口 59ｂ…排気口 60…透光板 61…金属板 62ａ，62ｂ…空
気流路 63ａ，63ｂ…ファン 64，65…空気取
入れ口 66…排気ダクト送出口 67…室内への送出口 68…仕切板 69…ローター 69ａ…脱着側 69ｂ…吸着側 70…ローターモーター 71，72…ファン 73ａ…脱着流路 73ｂ…吸着流路 74ａ，74ｂ…ダンパー 74ｃ…ダンパー
モーター 75…熱交換器 75ａ…ダンパー
モーター 76…地下チャンバー 77…金属製波板 78ａ…第１の流
路 78ｂ…第２の流路 79ａ，79ｂ…出
入り側ダクト 80…わたりダクト 81…間柱 82…ボルト 83…ナット 84…重ね目コーキング 85…コーキング 86…バックアップ 87…バイパスダ
クト 88…ダンパー 89…防水モルタ
ル 90…ピット 91…自動給水器 92…オーバーフロー管 93…排水管 94…風向板 95…クールパイ
プ 96…ドレン管 97…消音ボック
ス 98…外気取入れダクト 99…ダンパー

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 集熱面を有する太陽熱集熱部で得られる
   集熱空気でシリカゲルなどの吸着材を脱着・乾燥させる
   サイクルと、乾燥した吸着材に室内空気を通して除湿す
   るサイクルを行うソーラーシステムハウスにおいて、 端部を重ねて連続させる金属製波板を凹部同士、凸部同
   士を対向させるようにし間隔保持材を介在させてボルト
   で貫通固定して、これら金属製波板を小間隔で並列させ
   ることで断面瓢箪連続形の流路を形成し、さらに、流路
   相互間に直交する向きの流路を形成した熱交換器を、ド
   ライエリアとしての地下チャンバーに下端が位置するよ
   うに軒下等に配設し、乾燥した吸着材を通過させた室内
   空気はさらにこの熱交換器で冷却してから室内に送り、
   この熱交換器で熱交換を行うもう一方の空気は外に開口
   する地中のクールパイプを介して取込み、これを前記太
   陽熱集熱部へと送ることを特徴としたソーラーシステム
   ハウス。
2. 【請求項２】 吸着材を脱着・乾燥させるサイクルと、
   乾燥した吸着材に室内空気を通して除湿するサイクルを
   行うには、ハンドリングボックス内を仕切って平行する
   複数の流路に区画するとともに、この仕切りを越えて両
   区画に跨がるように、シリカゲル等の吸着材を焼付けた
   ローターをその脱着側が一方の区画に、吸着側が他方の
   区画に位置するように設け、脱着側には太陽熱集熱部か
   らの空気取入れ口と、屋外への排気ダクト送出口とを設
   け、吸着側には室内からの空気取入れ口と、室内への送
   出口とを設け、かつ、これらを選択する流路制御ダンパ
   ーを設け、また、これら空気取入れ口と送出口との間に
   ファンを配置し、このローターの回転により行う請求項
   １記載のソーラーシステムハウス。