JP2787649B2 - ソーラーシステムハウスにおける加熱空気取り込み方法 - Google Patents
ソーラーシステムハウスにおける加熱空気取り込み方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
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- Building Environments (AREA)
- Central Air Conditioning (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気によって太陽エネ
ルギーを利用するソーラーシステムハウスにおける加熱
空気取り込み方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】住宅の南側に大きな開口部を取って冬の
日射を大量に取入れ、夏にはその一部を開け放って通風
を図ることは古くから行われていることである。これを
一歩進めて、居室の外側にサンルームを作り、これを温
室としてここから居室へ温められた空気を取入れること
も行われている。 【０００３】その場合、蓄熱されるのは空気だけである
が、例えば図10に示すようにコンクリート外壁１の外側
にガラス２等でカバーを施し、その間を室内３への空気
循環路４とすれば、この外壁１自体が蓄熱体として作用
し安定した熱の供給が得られる。 【０００４】しかし、これらの方式はいずれも比較的南
面した室内空間のコントロールにのみ限定されてしま
い、北面した室内空間との間に大きな温度差が生じてし
まうという欠点がある。 【０００５】そこで、図11に示すような方位に限定され
ず、太陽光により集熱した空気を利用できるソーラーシ
ステムハウスが提案されている。 【０００６】これは、屋根５を太陽熱集熱部Ａとするも
ので、屋根板としてのカラー鉄板６の直下に空間を確保
して屋根勾配を有する空気流路７を形成し、また軒先下
面にこの空気流路の下端を開口して外気取入口８とす
る。 【０００７】一方、床30である蓄熱及び放熱部Ｂは、コ
ンクリートスラブ31と床パネル32との間に空気流通空間
33を形成し、該空気流通空間33は室内Ｃへの吹出口34を
有するようにした。 【０００８】そして、太陽熱集熱部Ａと蓄熱及び放熱部
Ｂとは縦ダクトであるダクト23で連通させるが、このダ
クト23の上端には送風機25を設置するスペース47を確保
した。 【０００９】このようにして送風機25を駆動すると、太
陽熱集熱部Ａでは外気取入口８から空気流路７に入る空
気が、太陽光で加熱された屋根板により温められ、この
温められた空気は勾配に沿って上昇し、空気流路上端か
ら縦ダクト23内を流下し、床面下の蓄熱及び放熱部Ｂへ
入る。 【００１０】該蓄熱及び放熱部Ｂでは、ダクト23から送
りこまれた温風が直接床面上を温めるのと、コンクリー
トスラブ31等の蓄熱体に蓄熱させるのと、温風の吹出口
34から室内Ｃへ吹出されて直接暖房するのとの三通りの
作用を行う。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】しかし、図11に示すソ
ーラーシステムハウスでは送風機25の吸引力が直接空気
流路７に作用して、空気流路７での流れが早いものとな
り、太陽熱集熱部Ａで充分な加温空気を得られないおそ
れがある。 【００１２】また、充分な日射が得られない時点では屋
根板が空気流路７内の空気を温める力も弱いので、比較
的冷たい空気が床面下の蓄熱及び放熱部Ｂへ取込まれ、
逆効果になるおそれもある。 【００１３】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、太陽光により集熱した空気を効果的に利用できるソ
ーラーシステムハウスにおける加熱空気取り込み方法を
提供することにある。 【００１４】 【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、屋根板の直下に屋根勾配を有する空気流路を
形成する空間を確保した太陽熱集熱部と、コンクリート
スラブと床パネルとの間に床の空気流通空間を形成し、
該空気流通空間から室内への吹出口を設けた蓄熱及び放
熱部とをダクトを介して連通させ、該ダクトの途中に送
風機内蔵のボックスを配設したソーラーシステムハウス
において、屋根の棟部分に棟方向に長いものとして内側
を断熱層で囲んだ集熱ボックスを設け、この集熱ボック
スに前記屋根勾配を有する空気流路の上端を連通させ、
また、この集熱ボックスと蓄熱及び放熱部とを前記送風
機内蔵のボックスを介在させてダクトで連通させ、ま
た、送風機内蔵のボックスには逆流防止のためのダンパ
ーと流路切換えダンパーを取付け、該流路切換えダンパ
ーから分岐した部分は先端が外へ開口する排気用のダク
トとし、流路切換えダンパーは床の空気流通空間側を開
放し、排気用のダクト側を閉鎖し、太陽熱集熱部では空
気流路内の空気を太陽光で加熱する屋根板が温め、この
温めた空気を勾配に沿って自然上昇させて集熱ボックス
に集め、集熱ボックスに集めた空気を送風機で吸引して
床の空気流通空間へと送り込むことを要旨とするもので
ある。 【００１５】 【作用】本発明によれば、太陽熱集熱部では太陽光で加
熱された屋根板が空気流路内の空気を温めると、この温
められた空気は勾配に沿って自然上昇し、まず、集熱ボ
ックスに溜られる。そして、空気流路へは、下端から新
たな外気が入り、同様に温められて屋根勾配に沿って上
昇する。このように温められた空気がある程度集熱ボッ
クスに溜られた段階で送風機を駆動すれば、温かい空気
のみを送風機でダクトを介して床の空気流通空間へと送
り込むことができる。 【００１６】また、送風機は集熱ボックスに集められた
空気を吸引して床の空気流通空間へと送り込むものであ
り、該集熱ボックスがあることで送風機の吸引力が直接
屋根板の直下の空気流路に作用して必要以上に流速を早
めてしまうことも防止できる。 【００１７】 【実施例】以下、図面について本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は本発明のソーラーシステムハウスにお
ける加熱空気取り込み方法の１実施例を示す縦断正面図
で、図中５は屋根を示す。 【００１８】該屋根５は、太陽熱集熱部Ａとなるもの
で、屋根葺材である屋根板としてのカラー鉄板６の直下
に空間を確保して屋根勾配を有する空気流路７を形成
し、また軒先下面等にこの空気流路７の下端を開口して
外気取入口８とする。 【００１９】前記空気流路７の下面はグラスウール等の
断熱材による断熱層９として構成し、本実施例では屋根
５の頂上部はカラー鉄板６の上方にガラス板10を設け
た。なお、このような空気流路７を有する屋根５の具体
的構成例は種々考えられる。 【００２０】例えば、図３に示すようにグラスウールボ
ード９ａの上にＶ型デッキボード11を介してカラー鉄板
６を支承するとか、第４図に示すようにコンパネ12の上
面に表面をアルミ箔13で覆ったスタイロフォーム９ｃを
貼り、下面にグラスウール９ｂを敷設し、カラー鉄板６
は木製角材14でコンパネ12上に間隔を存して支承し、更
に葺棒15を介して鉄板６の上方にガラス板16を設けるよ
うにしてもよい。 【００２１】また、図５に示すように石綿セメント押出
成形板17を屋根版として利用し、下面にスタイロフォー
ム９ｃを貼り、上面を防水シート18で被覆することや、
図６図に示すようにコンパネ12の上にグラスウール９ｂ
及び上面にアルミ箔13を貼ったグラスウールボード９ａ
からなる断熱層を形成し、その上に上面を透明フィルム
19ａで覆ったアルミ型材による波板19を置き、さらにそ
の上方に強化ガラスのガラス板16を設けることや、図７
に示すようにコンパネ12の上にグラスウールボード９ａ
を重ね、その上に亜鉛板などの大型波板20を上下重ね置
き、その上方をガラス板16で覆うことなどもできる。 【００２２】金属製屋根板の上を更にガラス板10で覆う
ようにしたのは、屋根板が日射で加熱される時に、風等
で冷却されるのを防ぐ効果があり、このようにすること
により屋根板の温度上昇率は向上する。 【００２３】本発明は屋根５の棟部分に内側を断熱層９
で囲んだ棟ダクトを集熱ボックス21として形成した。こ
の集熱ボックス21は棟ダクトであるので棟方向に長いも
のであり、前記屋根５の空気流路７の上端をこれに連通
させる。 【００２４】また、この集熱ボックス21には外への連通
口を設け、ここには、非集熱時の排気用の形状記憶合金
を用いて一定温度以上で開くダンパー22を取付けた。 【００２５】図中23は棟ダクト21と後述の床30の空気流
通空間33とを連通する縦ダクトで、このダクト23の途中
にボックス46を設ける。このボックス46には、逆流防止
のための重力式ダンパー24、及び送風機25を設け、さら
にその先に流路切換えダンパー26を取付け、該ダンパー
26から分岐した部分は先端を外へ開口して夏季の温水熱
交換のみを行っている時のための排気用のダクト27とす
る。 【００２６】なお、送風機25はファンコイルユニットと
して液体用熱交換器28の付属物として設けられたものを
利用するが、ユニット部品でなく独立したものである場
合にはこの送風機25とは別に熱交換器28を設ける。 【００２７】床30は蓄熱及び放熱部Ｂとなる部分で、コ
ンクリートスラブ31と床パネル32との間に空気流通空間
33を形成し、該空気流通空間33は室内Ｃへの吹出口34を
有するようにした。 【００２８】かかる床30の具体的構造も前記屋根５と同
様に種々考えられ、一例として図８に示すようにコンク
リートスラブ31の上に根太35をを介してコンパネ36を敷
き、その上に床仕上シート37を貼ることや、図９に示す
ように石綿セメント押出板38を使用することもある。 【００２９】ところで、コンクリートスラブ31のコンク
リート又は前記図９の石綿セメント押出板38は蓄熱体と
して用いるものであり、その放熱に方向性を持たせるた
めに、不要面にスタイロフォーム等の断熱層39を形成す
る。 【００３０】なお、どこを不要面とするかは暖房の利用
方法で異なる。例えば、図１において１階部分も暖めた
い場合には、コンクリートスラブ31の下面は断熱せず、
１階天井面からの放熱を得られるようにしてもよい。 【００３１】前記ダクト23の下端は、該床30の空気流通
空間33に連通する。図中40は、この空気流通空間33内
で、ダクト23の下端開口に対向して置かれる加湿皿であ
る。 【００３２】図２に示すように、前記熱交換器28は注水
管41ａ及び送水管41b との循環管路で開放貯湯槽42と連
結し、該貯湯槽42は補助給湯ボイラー43や三方弁44を途
中へ設け、風呂や洗面所、台所へと繋がる給湯配管45に
連結する。 【００３３】このようにして、冬期等に太陽熱を積極的
に利用しようとする場合には、棟ダクト21のダンパー22
は閉じられており、切換えダンパー26は排気用のダクト
27側を塞いでいる。 【００３４】昼間日射があると、屋根５のカラー鉄板６
及びガラス板10は加熱され、さらに該カラー鉄板６を介
してその直下の空気流路７の空気も温められ、勾配に沿
って上昇し、棟ダクトである集熱ボックス21へ入る。そ
れと同時に外気取入口８から新たに外気が空気流路７内
に入り、順次同様に温められる。 【００３５】このようにして、屋根５での太陽熱集熱部
Ａで発生する加熱空気は集熱ボックス21へ集められてか
ら、送風機25でダクト23を介して床30の空気流通空間33
へと送り込まれる。 【００３６】該空気流通空間33へ送り込まれた温風は、
加湿皿40で適宜湿気を与えられるとともに、温風吹出口
34から室内Ｃへ吹出され、温風暖房となる。そして、該
室内Ｃは常に送風機25で温風を供給されるので、戸や窓
や壁の隙間から室内Ｃの空気が出ていくことはあって
も、外の冷たい空気が入り込むことはない。 【００３７】また、前記空気流通空間33へ入った温風
は、床パネル32を介して直接床面を温める床暖房も行
う。さらに、コンクリートスラブ31を温め、熱をここに
蓄えることも行う。 【００３８】一方、ダクト23の途中では熱交換器28で、
注入管41ａから送り込まれる水が加熱され、湯として送
水管41ｂを介して貯湯槽42へ蓄えられ、さらにここから
直接又は補助給湯ボイラー43で再加熱されて給湯配管45
から各所へ給湯される。 【００３９】ところで、熱交換器28に熱を与えるダクト
23内の温風と、熱交換器28から熱を与える湯の関係を見
ると、温風が高温ピークになるにつれて、熱交換器28で
はより多くの熱をうばい高温の湯を作り出すので、該熱
交換器28があることによりこれを通過して暖房に用いる
温風のエネルギーは一日の中で日射位置にそれほど左右
されず平均化され、安定した暖房が得られる。すなわ
ち、この熱交換器28がないと、太陽の位置によっては必
要以上に加熱された空気が室内に送り込まれることもあ
り、温度コントロールも面倒である。 【００４０】昼間の集熱が終わり、夜間等では、屋根５
下の空気は逆に冷却され、結露し、下降流となって集熱
時とは反対方向に流れようとする。その場合、送風機25
の運転を止め、また重力式ダンパー24が自動的に閉じて
集熱系の回路を閉じるので、室内Ｃや床30下の温かい空
気が外へ逃げ出すことはない。むしろ、床30下では蓄熱
体としてのコンクリートスラブ31からの放熱が床暖房を
続行することになる。 【００４１】夏季等暖房が全く必要ない場合には、切換
えダンパー26でダクト23の床30側を閉じ、排気用ダクト
27側を開放する。これにより屋根５の太陽熱集熱部Ａで
発生された加熱空気は、ダクト23へ入り、熱交換器28で
湯を作るだけで、前記排気用のダクト27から戸外へ捨て
られる。 【００４２】従って、夏場は給湯システムとしてのみ利
用するが、必要以上の熱が熱交換器28に与えられる場合
には集熱ボックス21のダンパー22を開くことや、送風機
25を止めることが行われる。 【００４３】 【発明の効果】以上述べたように本発明のソーラーシス
テムハウスにおける加熱空気取り込み方法は、屋根の太
陽熱集熱部と床の蓄熱及び放熱部とを組合せ、温風が直
接床面下を温めるのと、コンクリートスラブの蓄熱体に
蓄熱させるのと、温風吹出口から室内へ吹出されて直接
暖房するのとの三通りの暖房作用を行うようにする場合
において、集熱ボックスを配置することで、太陽光によ
り集熱した空気を効果的に利用できるようにしたもので
ある。
ルギーを利用するソーラーシステムハウスにおける加熱
空気取り込み方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】住宅の南側に大きな開口部を取って冬の
日射を大量に取入れ、夏にはその一部を開け放って通風
を図ることは古くから行われていることである。これを
一歩進めて、居室の外側にサンルームを作り、これを温
室としてここから居室へ温められた空気を取入れること
も行われている。 【０００３】その場合、蓄熱されるのは空気だけである
が、例えば図10に示すようにコンクリート外壁１の外側
にガラス２等でカバーを施し、その間を室内３への空気
循環路４とすれば、この外壁１自体が蓄熱体として作用
し安定した熱の供給が得られる。 【０００４】しかし、これらの方式はいずれも比較的南
面した室内空間のコントロールにのみ限定されてしま
い、北面した室内空間との間に大きな温度差が生じてし
まうという欠点がある。 【０００５】そこで、図11に示すような方位に限定され
ず、太陽光により集熱した空気を利用できるソーラーシ
ステムハウスが提案されている。 【０００６】これは、屋根５を太陽熱集熱部Ａとするも
ので、屋根板としてのカラー鉄板６の直下に空間を確保
して屋根勾配を有する空気流路７を形成し、また軒先下
面にこの空気流路の下端を開口して外気取入口８とす
る。 【０００７】一方、床30である蓄熱及び放熱部Ｂは、コ
ンクリートスラブ31と床パネル32との間に空気流通空間
33を形成し、該空気流通空間33は室内Ｃへの吹出口34を
有するようにした。 【０００８】そして、太陽熱集熱部Ａと蓄熱及び放熱部
Ｂとは縦ダクトであるダクト23で連通させるが、このダ
クト23の上端には送風機25を設置するスペース47を確保
した。 【０００９】このようにして送風機25を駆動すると、太
陽熱集熱部Ａでは外気取入口８から空気流路７に入る空
気が、太陽光で加熱された屋根板により温められ、この
温められた空気は勾配に沿って上昇し、空気流路上端か
ら縦ダクト23内を流下し、床面下の蓄熱及び放熱部Ｂへ
入る。 【００１０】該蓄熱及び放熱部Ｂでは、ダクト23から送
りこまれた温風が直接床面上を温めるのと、コンクリー
トスラブ31等の蓄熱体に蓄熱させるのと、温風の吹出口
34から室内Ｃへ吹出されて直接暖房するのとの三通りの
作用を行う。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】しかし、図11に示すソ
ーラーシステムハウスでは送風機25の吸引力が直接空気
流路７に作用して、空気流路７での流れが早いものとな
り、太陽熱集熱部Ａで充分な加温空気を得られないおそ
れがある。 【００１２】また、充分な日射が得られない時点では屋
根板が空気流路７内の空気を温める力も弱いので、比較
的冷たい空気が床面下の蓄熱及び放熱部Ｂへ取込まれ、
逆効果になるおそれもある。 【００１３】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、太陽光により集熱した空気を効果的に利用できるソ
ーラーシステムハウスにおける加熱空気取り込み方法を
提供することにある。 【００１４】 【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、屋根板の直下に屋根勾配を有する空気流路を
形成する空間を確保した太陽熱集熱部と、コンクリート
スラブと床パネルとの間に床の空気流通空間を形成し、
該空気流通空間から室内への吹出口を設けた蓄熱及び放
熱部とをダクトを介して連通させ、該ダクトの途中に送
風機内蔵のボックスを配設したソーラーシステムハウス
において、屋根の棟部分に棟方向に長いものとして内側
を断熱層で囲んだ集熱ボックスを設け、この集熱ボック
スに前記屋根勾配を有する空気流路の上端を連通させ、
また、この集熱ボックスと蓄熱及び放熱部とを前記送風
機内蔵のボックスを介在させてダクトで連通させ、ま
た、送風機内蔵のボックスには逆流防止のためのダンパ
ーと流路切換えダンパーを取付け、該流路切換えダンパ
ーから分岐した部分は先端が外へ開口する排気用のダク
トとし、流路切換えダンパーは床の空気流通空間側を開
放し、排気用のダクト側を閉鎖し、太陽熱集熱部では空
気流路内の空気を太陽光で加熱する屋根板が温め、この
温めた空気を勾配に沿って自然上昇させて集熱ボックス
に集め、集熱ボックスに集めた空気を送風機で吸引して
床の空気流通空間へと送り込むことを要旨とするもので
ある。 【００１５】 【作用】本発明によれば、太陽熱集熱部では太陽光で加
熱された屋根板が空気流路内の空気を温めると、この温
められた空気は勾配に沿って自然上昇し、まず、集熱ボ
ックスに溜られる。そして、空気流路へは、下端から新
たな外気が入り、同様に温められて屋根勾配に沿って上
昇する。このように温められた空気がある程度集熱ボッ
クスに溜られた段階で送風機を駆動すれば、温かい空気
のみを送風機でダクトを介して床の空気流通空間へと送
り込むことができる。 【００１６】また、送風機は集熱ボックスに集められた
空気を吸引して床の空気流通空間へと送り込むものであ
り、該集熱ボックスがあることで送風機の吸引力が直接
屋根板の直下の空気流路に作用して必要以上に流速を早
めてしまうことも防止できる。 【００１７】 【実施例】以下、図面について本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は本発明のソーラーシステムハウスにお
ける加熱空気取り込み方法の１実施例を示す縦断正面図
で、図中５は屋根を示す。 【００１８】該屋根５は、太陽熱集熱部Ａとなるもの
で、屋根葺材である屋根板としてのカラー鉄板６の直下
に空間を確保して屋根勾配を有する空気流路７を形成
し、また軒先下面等にこの空気流路７の下端を開口して
外気取入口８とする。 【００１９】前記空気流路７の下面はグラスウール等の
断熱材による断熱層９として構成し、本実施例では屋根
５の頂上部はカラー鉄板６の上方にガラス板10を設け
た。なお、このような空気流路７を有する屋根５の具体
的構成例は種々考えられる。 【００２０】例えば、図３に示すようにグラスウールボ
ード９ａの上にＶ型デッキボード11を介してカラー鉄板
６を支承するとか、第４図に示すようにコンパネ12の上
面に表面をアルミ箔13で覆ったスタイロフォーム９ｃを
貼り、下面にグラスウール９ｂを敷設し、カラー鉄板６
は木製角材14でコンパネ12上に間隔を存して支承し、更
に葺棒15を介して鉄板６の上方にガラス板16を設けるよ
うにしてもよい。 【００２１】また、図５に示すように石綿セメント押出
成形板17を屋根版として利用し、下面にスタイロフォー
ム９ｃを貼り、上面を防水シート18で被覆することや、
図６図に示すようにコンパネ12の上にグラスウール９ｂ
及び上面にアルミ箔13を貼ったグラスウールボード９ａ
からなる断熱層を形成し、その上に上面を透明フィルム
19ａで覆ったアルミ型材による波板19を置き、さらにそ
の上方に強化ガラスのガラス板16を設けることや、図７
に示すようにコンパネ12の上にグラスウールボード９ａ
を重ね、その上に亜鉛板などの大型波板20を上下重ね置
き、その上方をガラス板16で覆うことなどもできる。 【００２２】金属製屋根板の上を更にガラス板10で覆う
ようにしたのは、屋根板が日射で加熱される時に、風等
で冷却されるのを防ぐ効果があり、このようにすること
により屋根板の温度上昇率は向上する。 【００２３】本発明は屋根５の棟部分に内側を断熱層９
で囲んだ棟ダクトを集熱ボックス21として形成した。こ
の集熱ボックス21は棟ダクトであるので棟方向に長いも
のであり、前記屋根５の空気流路７の上端をこれに連通
させる。 【００２４】また、この集熱ボックス21には外への連通
口を設け、ここには、非集熱時の排気用の形状記憶合金
を用いて一定温度以上で開くダンパー22を取付けた。 【００２５】図中23は棟ダクト21と後述の床30の空気流
通空間33とを連通する縦ダクトで、このダクト23の途中
にボックス46を設ける。このボックス46には、逆流防止
のための重力式ダンパー24、及び送風機25を設け、さら
にその先に流路切換えダンパー26を取付け、該ダンパー
26から分岐した部分は先端を外へ開口して夏季の温水熱
交換のみを行っている時のための排気用のダクト27とす
る。 【００２６】なお、送風機25はファンコイルユニットと
して液体用熱交換器28の付属物として設けられたものを
利用するが、ユニット部品でなく独立したものである場
合にはこの送風機25とは別に熱交換器28を設ける。 【００２７】床30は蓄熱及び放熱部Ｂとなる部分で、コ
ンクリートスラブ31と床パネル32との間に空気流通空間
33を形成し、該空気流通空間33は室内Ｃへの吹出口34を
有するようにした。 【００２８】かかる床30の具体的構造も前記屋根５と同
様に種々考えられ、一例として図８に示すようにコンク
リートスラブ31の上に根太35をを介してコンパネ36を敷
き、その上に床仕上シート37を貼ることや、図９に示す
ように石綿セメント押出板38を使用することもある。 【００２９】ところで、コンクリートスラブ31のコンク
リート又は前記図９の石綿セメント押出板38は蓄熱体と
して用いるものであり、その放熱に方向性を持たせるた
めに、不要面にスタイロフォーム等の断熱層39を形成す
る。 【００３０】なお、どこを不要面とするかは暖房の利用
方法で異なる。例えば、図１において１階部分も暖めた
い場合には、コンクリートスラブ31の下面は断熱せず、
１階天井面からの放熱を得られるようにしてもよい。 【００３１】前記ダクト23の下端は、該床30の空気流通
空間33に連通する。図中40は、この空気流通空間33内
で、ダクト23の下端開口に対向して置かれる加湿皿であ
る。 【００３２】図２に示すように、前記熱交換器28は注水
管41ａ及び送水管41b との循環管路で開放貯湯槽42と連
結し、該貯湯槽42は補助給湯ボイラー43や三方弁44を途
中へ設け、風呂や洗面所、台所へと繋がる給湯配管45に
連結する。 【００３３】このようにして、冬期等に太陽熱を積極的
に利用しようとする場合には、棟ダクト21のダンパー22
は閉じられており、切換えダンパー26は排気用のダクト
27側を塞いでいる。 【００３４】昼間日射があると、屋根５のカラー鉄板６
及びガラス板10は加熱され、さらに該カラー鉄板６を介
してその直下の空気流路７の空気も温められ、勾配に沿
って上昇し、棟ダクトである集熱ボックス21へ入る。そ
れと同時に外気取入口８から新たに外気が空気流路７内
に入り、順次同様に温められる。 【００３５】このようにして、屋根５での太陽熱集熱部
Ａで発生する加熱空気は集熱ボックス21へ集められてか
ら、送風機25でダクト23を介して床30の空気流通空間33
へと送り込まれる。 【００３６】該空気流通空間33へ送り込まれた温風は、
加湿皿40で適宜湿気を与えられるとともに、温風吹出口
34から室内Ｃへ吹出され、温風暖房となる。そして、該
室内Ｃは常に送風機25で温風を供給されるので、戸や窓
や壁の隙間から室内Ｃの空気が出ていくことはあって
も、外の冷たい空気が入り込むことはない。 【００３７】また、前記空気流通空間33へ入った温風
は、床パネル32を介して直接床面を温める床暖房も行
う。さらに、コンクリートスラブ31を温め、熱をここに
蓄えることも行う。 【００３８】一方、ダクト23の途中では熱交換器28で、
注入管41ａから送り込まれる水が加熱され、湯として送
水管41ｂを介して貯湯槽42へ蓄えられ、さらにここから
直接又は補助給湯ボイラー43で再加熱されて給湯配管45
から各所へ給湯される。 【００３９】ところで、熱交換器28に熱を与えるダクト
23内の温風と、熱交換器28から熱を与える湯の関係を見
ると、温風が高温ピークになるにつれて、熱交換器28で
はより多くの熱をうばい高温の湯を作り出すので、該熱
交換器28があることによりこれを通過して暖房に用いる
温風のエネルギーは一日の中で日射位置にそれほど左右
されず平均化され、安定した暖房が得られる。すなわ
ち、この熱交換器28がないと、太陽の位置によっては必
要以上に加熱された空気が室内に送り込まれることもあ
り、温度コントロールも面倒である。 【００４０】昼間の集熱が終わり、夜間等では、屋根５
下の空気は逆に冷却され、結露し、下降流となって集熱
時とは反対方向に流れようとする。その場合、送風機25
の運転を止め、また重力式ダンパー24が自動的に閉じて
集熱系の回路を閉じるので、室内Ｃや床30下の温かい空
気が外へ逃げ出すことはない。むしろ、床30下では蓄熱
体としてのコンクリートスラブ31からの放熱が床暖房を
続行することになる。 【００４１】夏季等暖房が全く必要ない場合には、切換
えダンパー26でダクト23の床30側を閉じ、排気用ダクト
27側を開放する。これにより屋根５の太陽熱集熱部Ａで
発生された加熱空気は、ダクト23へ入り、熱交換器28で
湯を作るだけで、前記排気用のダクト27から戸外へ捨て
られる。 【００４２】従って、夏場は給湯システムとしてのみ利
用するが、必要以上の熱が熱交換器28に与えられる場合
には集熱ボックス21のダンパー22を開くことや、送風機
25を止めることが行われる。 【００４３】 【発明の効果】以上述べたように本発明のソーラーシス
テムハウスにおける加熱空気取り込み方法は、屋根の太
陽熱集熱部と床の蓄熱及び放熱部とを組合せ、温風が直
接床面下を温めるのと、コンクリートスラブの蓄熱体に
蓄熱させるのと、温風吹出口から室内へ吹出されて直接
暖房するのとの三通りの暖房作用を行うようにする場合
において、集熱ボックスを配置することで、太陽光によ
り集熱した空気を効果的に利用できるようにしたもので
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における加熱
空気取り込み方法の１実施例を示す縦断正面図である。 【図２】本発明のソーラーシステムハウスにおける加熱
空気取り込み方法の１実施例を示す同上給湯システムを
組合せた場合の説明図である。 【図３】屋根の具体的構造例の第１例を示す縦断正面図
である。 【図４】屋根の具体的構造例の第２例を示す縦断正面図
である。 【図５】屋根の具体的構造例の第３例を示す縦断正面図
である。 【図６】屋根の具体的構造例の第４例を示す縦断正面図
である。 【図７】屋根の具体的構造例の第５例を示す縦断正面図
である。 【図８】床の構造例の第１例を示す縦断正面図である。 【図９】床の構造例の第２例を示す縦断正面図である。 【図１０】従来システムの一例を示す縦断正面図であ
る。 【図１１】従来のソーラシステムハウスの縦断正面図で
ある。 【符号の説明】 １…外壁 ２…ガラス ３…室内 ４…空気循環路 ５…屋根 ６…カラー鉄板 ７…空気流路 ８…外気取入口 ９…断熱層 ９ａ…グラスウ
ールボード ９ｂ…グラスウール ９ｃ…スタイロ
フォーム 10…ガラス板 11…デッキボー
ド 12…コンパネ 13…アルミ箔 14…木製角材 15…葺棒 16…ガラス板 17…石綿セメン
ト押出成形板 18…防水シート 19…アルミ型材
による波板 19ａ…透明フィルム 20…大型波板 21…集熱ボックス 22…ダンパー 23…ダクト 24…重力式ダン
パー 25…送風機 26…切換えダン
パー 27…排気用のダクト 28…熱交換器 30…床 31…コンクリー
トスラブ 32…床パネル 33…空気流通空
間 34…吹出口 35…根太 36…コンパネ 37…床仕上シー
ト 38…石綿セメント押出板 39…断熱層 40…加湿皿 41ａ…注水管 41ｂ…送水管 42…貯湯槽 43…補助給湯ボイラー 44…三方弁 45…給湯配管 46…ボックス 47…スペース Ａ…太陽熱集熱部 Ｂ…蓄熱及び放
熱部 Ｃ…室内
空気取り込み方法の１実施例を示す縦断正面図である。 【図２】本発明のソーラーシステムハウスにおける加熱
空気取り込み方法の１実施例を示す同上給湯システムを
組合せた場合の説明図である。 【図３】屋根の具体的構造例の第１例を示す縦断正面図
である。 【図４】屋根の具体的構造例の第２例を示す縦断正面図
である。 【図５】屋根の具体的構造例の第３例を示す縦断正面図
である。 【図６】屋根の具体的構造例の第４例を示す縦断正面図
である。 【図７】屋根の具体的構造例の第５例を示す縦断正面図
である。 【図８】床の構造例の第１例を示す縦断正面図である。 【図９】床の構造例の第２例を示す縦断正面図である。 【図１０】従来システムの一例を示す縦断正面図であ
る。 【図１１】従来のソーラシステムハウスの縦断正面図で
ある。 【符号の説明】 １…外壁 ２…ガラス ３…室内 ４…空気循環路 ５…屋根 ６…カラー鉄板 ７…空気流路 ８…外気取入口 ９…断熱層 ９ａ…グラスウ
ールボード ９ｂ…グラスウール ９ｃ…スタイロ
フォーム 10…ガラス板 11…デッキボー
ド 12…コンパネ 13…アルミ箔 14…木製角材 15…葺棒 16…ガラス板 17…石綿セメン
ト押出成形板 18…防水シート 19…アルミ型材
による波板 19ａ…透明フィルム 20…大型波板 21…集熱ボックス 22…ダンパー 23…ダクト 24…重力式ダン
パー 25…送風機 26…切換えダン
パー 27…排気用のダクト 28…熱交換器 30…床 31…コンクリー
トスラブ 32…床パネル 33…空気流通空
間 34…吹出口 35…根太 36…コンパネ 37…床仕上シー
ト 38…石綿セメント押出板 39…断熱層 40…加湿皿 41ａ…注水管 41ｂ…送水管 42…貯湯槽 43…補助給湯ボイラー 44…三方弁 45…給湯配管 46…ボックス 47…スペース Ａ…太陽熱集熱部 Ｂ…蓄熱及び放
熱部 Ｃ…室内
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 奥村昭雄著、ディテール別冊「奥村昭
雄のディテール−空気・熱の動きをデザ
インする」第１版（昭61−３−10）株式
会社彰国社 Ｐ．20，Ｐ64−67
社団法人 住宅・建築 省エネルギー
機構編、「パッシブシステム住宅の設
計」（昭60−12−20）丸善株式会社 Ｐ
48−49
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．屋根板の直下に屋根勾配を有する空気流路を形成す
る空間を確保した太陽熱集熱部と、コンクリートスラブ
と床パネルとの間に床の空気流通空間を形成し、該空気
流通空間から室内への吹出口を設けた蓄熱及び放熱部と
をダクトを介して連通させ、該ダクトの途中に送風機内
蔵のボックスを配設したソーラーシステムハウスにおい
て、屋根の棟部分に棟方向に長いものとして内側を断熱
層で囲んだ集熱ボックスを設け、この集熱ボックスに前
記屋根勾配を有する空気流路の上端を連通させ、また、
この集熱ボックスと蓄熱及び放熱部とを前記送風機内蔵
のボックスを介在させてダクトで連通させ、また、送風
機内蔵のボックスには逆流防止のためのダンパーと流路
切換えダンパーを取付け、該流路切換えダンパーから分
岐した部分は先端が外へ開口する排気用のダクトとし、
流路切換えダンパーは床の空気流通空間側を開放し、排
気用のダクト側を閉鎖し、太陽熱集熱部では空気流路内
の空気を太陽光で加熱する屋根板が温め、この温めた空
気を勾配に沿って自然上昇させて集熱ボックスに集め、
集熱ボックスに集めた空気を送風機で吸引して床の空気
流通空間へと送り込むことを特徴とするソーラーシステ
ムハウスにおける加熱空気取り込み方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP322794A JP2787649B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | ソーラーシステムハウスにおける加熱空気取り込み方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP322794A JP2787649B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | ソーラーシステムハウスにおける加熱空気取り込み方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61311485A Division JPS63165633A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | ソ−ラ−システムハウス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0742265A JPH0742265A (ja) | 1995-02-10 |
| JP2787649B2 true JP2787649B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=11551570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP322794A Expired - Lifetime JP2787649B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | ソーラーシステムハウスにおける加熱空気取り込み方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2787649B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010070922A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Kinki Univ | 木造建築物の外壁における外断熱工法及び外断熱構造 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100427845C (zh) * | 2006-03-13 | 2008-10-22 | 王宝根 | 多功能太阳能集热器 |
| JP5986532B2 (ja) * | 2013-04-09 | 2016-09-06 | ミサワホーム株式会社 | 建物の床暖房システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63165633A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-08 | 株式会社オ−エム研究所 | ソ−ラ−システムハウス |
-
1994
- 1994-01-17 JP JP322794A patent/JP2787649B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 奥村昭雄著、ディテール別冊「奥村昭雄のディテール−空気・熱の動きをデザインする」第１版（昭６１−３−１０）株式会社彰国社 Ｐ．２０，Ｐ６４−６７ |
| 社団法人 住宅・建築 省エネルギー機構編、「パッシブシステム住宅の設計」（昭６０−１２−２０）丸善株式会社 Ｐ４８−４９ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010070922A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Kinki Univ | 木造建築物の外壁における外断熱工法及び外断熱構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0742265A (ja) | 1995-02-10 |
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Legal Events
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