JP4913780B2 - Ventilation device and ventilation system - Google Patents

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Description

本発明は、家屋内の部屋の換気を行う換気装置及び換気システムに関する。   The present invention relates to a ventilation device and a ventilation system for ventilating a room in a house.

家屋内に設けられた部屋は、常に新鮮な空気で満たされることが好ましい。このため、換気が行われる。   It is preferable that the room provided in the house is always filled with fresh air. For this reason, ventilation is performed.

家屋の換気に関する技術が、特許文献1(実開昭60ー173834号公報)に記載されている。特許文献1には、家屋の上部に設けられた換気口と連通する通路及び排気口を設け、棟換気体上部に設置した太陽電池により駆動するファンにより、換気が行われることが記載されている。   A technique relating to ventilation in a house is described in Patent Document 1 (Japanese Utility Model Publication No. 60-173834). Patent Document 1 describes that ventilation is performed by a fan that is provided with a passage that communicates with a ventilation port provided in the upper part of a house and an exhaust port and that is driven by a solar cell installed in the upper part of the building ventilation body. .

特許文献1のように、ファンを用いて換気を行う場合、ファンを動かすために電力が消費される。エネルギー節約の観点から、換気に用いられるエネルギーは、節約されることが望まれる。   As in Patent Document 1, when ventilation is performed using a fan, power is consumed to move the fan. From the viewpoint of energy saving, it is desirable that the energy used for ventilation is saved.

実開昭60−173834号公報Japanese Utility Model Publication No. 60-173834

本発明の目的は、省エネルギーで換気を行うことのできる、換気装置及び換気システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a ventilation device and a ventilation system that can perform ventilation with energy saving.

以下に、[発明を実施するための最良の形態]で使用する括弧付き符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの符号は、[特許請求の範囲]の記載と[発明を実施するための最良の形態]の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであり、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   In the following, means for solving the problem will be described using reference numerals with parentheses used in [Best Mode for Carrying Out the Invention]. These symbols are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of [Best Mode for Carrying Out the Invention], and [Claims] It should not be used for the interpretation of the technical scope of the invention described in.

本発明に係る換気装置は、家屋の屋根(1)上に配置された集熱箱(2)を具備する。集熱箱(2)には、太陽光を集熱箱(2)内に入射させる光入射面と、集熱箱(2)内に入射した太陽光により、集熱箱(2)内の空気に熱を与える熱放射板(21)と、集熱箱(2)の内部を外部と連通させる外部接続口(28)と、集熱箱(2)の内部を家屋内の部屋(5)と連通させる第1接続口(32)とが設けられている。熱放射板(21)は、集熱箱(2)内に入射した太陽光により、集熱箱(2)内の空気に熱を与えて膨張させるように配置されている。集熱箱(2)の空気が膨張することにより、家屋内の部屋から集熱箱(2)を介して外部へ流れる空気流が生成される。
この発明によれば、集熱箱(2)の内部は、太陽光により暖められる。その結果、集熱箱(2)内の空気は、膨張し、外部接続口(28)から外部へ流れる。集熱箱(2)から外部へ向かう空気の流れにより、第1接続口(32)を介して部屋(5)から集熱箱(2)内へ空気が導入される。すなわち、部屋(5)の空気は、集熱箱(2)を介して外部へ流れる。この際、空気の流れは自然に発生するので、換気にエネルギーを必要としない。すなわち、省エネルギーで部屋(5)を換気することができる。
The ventilation apparatus which concerns on this invention comprises the heat collection box (2) arrange | positioned on the roof (1) of a house. The heat collection box (2) has a light incident surface for allowing sunlight to enter the heat collection box (2), and the sunlight in the heat collection box (2). A heat radiation plate (21) for providing heat to the outside, an external connection port (28) for communicating the inside of the heat collection box (2) with the outside, and the room (5) in the house for the inside of the heat collection box (2) A first connection port (32) for communication is provided. The heat radiation plate (21) is disposed so as to expand the air in the heat collection box (2) by applying heat to the sunlight in the heat collection box (2). When the air in the heat collection box (2) expands, an air flow that flows from the room in the house to the outside through the heat collection box (2) is generated.
According to this invention, the inside of the heat collection box (2) is warmed by sunlight. As a result, the air in the heat collection box (2) expands and flows from the external connection port (28) to the outside. Air is introduced from the room (5) into the heat collection box (2) through the first connection port (32) by the flow of air from the heat collection box (2) to the outside. That is, the air in the room (5) flows to the outside through the heat collection box (2). At this time, since the air flow is naturally generated, no energy is required for ventilation. That is, the room (5) can be ventilated with energy saving.

その光入射面は、ガラスにより形成されることが好ましい。ガラスは太陽光を効率よく透過させる。ガラスは、強度に関しても優れている。   The light incident surface is preferably formed of glass. Glass transmits sunlight efficiently. Glass is also excellent in strength.

熱放射板(21)は、金属板であることが好ましい。金属板は、入射した太陽光を効率よく熱として放射する。   The heat radiation plate (21) is preferably a metal plate. The metal plate radiates incident sunlight efficiently as heat.

熱放射板(21)は、集熱箱(3)内で鉛直方向に伸びるように配置されていることが好ましい。熱放射板(21)が鉛直方向に伸びていることにより、太陽光は大面積で熱放射板に照射される。その結果、集熱箱(2)内の空気を効率よく暖めることができる。   The heat radiation plate (21) is preferably arranged so as to extend in the vertical direction in the heat collection box (3). As the heat radiation plate (21) extends in the vertical direction, sunlight is irradiated onto the heat radiation plate over a large area. As a result, the air in the heat collection box (2) can be efficiently warmed.

上記の換気装置において、熱放射板(21)は、少なくとも2面により太陽光を受けるように、折り曲げられていることが好ましい。日本の場合、太陽は東から昇り、西に沈む。また、日中の太陽の位置は南側である。熱放射板(21)が折り曲げられていることにより、太陽の位置が変化しても、熱放射板(21)により太陽光を受けることができる。   In the above ventilator, the heat radiation plate (21) is preferably bent so as to receive sunlight from at least two surfaces. In Japan, the sun rises from the east and sinks to the west. The position of the sun during the day is on the south side. Since the heat radiation plate (21) is bent, sunlight can be received by the heat radiation plate (21) even if the position of the sun changes.

上記の換気装置において、屋根(1)上には、集熱箱(2)とは異なる位置に、太陽電池(3)が配置されているものとする。太陽電池(3)は、屋根(1)との間に隙間(9)が形成されるように配置されているものとする。隙間(9)は、一端で家の外部に連通し、他端で熱交換器(4)に接続されるように形成されているものとする。このとき、集熱箱(2)には、隙間(9)と集熱箱(2)の内部とを熱交換器(4)を介して連通させる第2接続口(31)が設けられていることが好ましい。
この発明によれば、集熱箱(2)が発生させる気流により、外気が隙間(9)に導入される。太陽電池(3)により、太陽光のうちの紫外線成分は発電に使用される。しかし、太陽光のうちの赤外線成分は太陽電池(3)により使用されず、熱に変換される。従って、太陽電池(3)の下部において、隙間(9)に取り込まれた空気は、熱せられる。熱せられた空気は、熱交換器4により、熱交換される。熱交換器4により、隙間(9)から送られた空気の熱量を、例えば給湯などに利用することができる。一方、熱交換器4により熱交換の行われた後の空気は、集熱箱(2)に送られ、集熱箱(2)から外部に排気される。このように、本発明によれば、集熱箱(2)が発生させる気流を利用し、太陽光により太陽電池(3)の下部で発生した熱を熱交換器4と交換させることができる。
In the above ventilator, the solar cell (3) is arranged on the roof (1) at a position different from the heat collection box (2). The solar cell (3) shall be arrange | positioned so that a clearance gap (9) may be formed between the roof (1). The gap (9) is formed to communicate with the outside of the house at one end and to be connected to the heat exchanger (4) at the other end. At this time, the heat collection box (2) is provided with a second connection port (31) for communicating the gap (9) and the inside of the heat collection box (2) via the heat exchanger (4). It is preferable.
According to this invention, the outside air is introduced into the gap (9) by the air flow generated by the heat collection box (2). With the solar cell (3), the ultraviolet component of sunlight is used for power generation. However, the infrared component of sunlight is not used by the solar cell (3) but is converted into heat. Therefore, in the lower part of the solar cell (3), the air taken into the gap (9) is heated. Heated air is heat-exchanged by the heat exchanger 4. The heat exchanger 4 can use the amount of heat of the air sent from the gap (9), for example, for hot water supply. On the other hand, the air after heat exchange is performed by the heat exchanger 4 is sent to the heat collection box (2) and is exhausted to the outside from the heat collection box (2). Thus, according to the present invention, heat generated in the lower part of the solar cell (3) by sunlight can be exchanged with the heat exchanger 4 using the airflow generated by the heat collection box (2).

集熱箱(2)の内部は、熱放射板(21)により、第1室(25)と第2室(26)とに仕切られており、第1接続口(32)は第1室(25)に設けられ、第2接続口(31)は第2室(26)に設けられていることが好ましい。   The interior of the heat collection box (2) is partitioned into a first chamber (25) and a second chamber (26) by a heat radiation plate (21), and the first connection port (32) is the first chamber ( 25), and the second connection port (31) is preferably provided in the second chamber (26).

外部接続口(28)には、鳥及び雨水の浸入防止を図る為の網状体(10)が取り付けられていることが好ましい。   It is preferable that a net-like body (10) for preventing intrusion of birds and rainwater is attached to the external connection port (28).

上記の換気装置は、更に、集熱箱(2)の外部に取り付けられ、屋根(1)に沿った風が外部接続口(28)から集熱箱(2)内に導入されることを防止する、防風板(29)を具備することが好ましい。   The above ventilator is further attached to the outside of the heat collection box (2) to prevent wind along the roof (1) from being introduced into the heat collection box (2) from the external connection port (28). It is preferable to provide a windbreak plate (29).

本発明に係る換気システムは、上記の換気装置と、家屋とを具備する。   The ventilation system which concerns on this invention comprises said ventilation apparatus and a house.

上記の換気システムにおいて、その家屋には、集熱箱(2)の内部を部屋(5)の床下に連通させる通気路(8)と、通気路(8)に介装され、集熱箱(2)からその床下へ向かう気流を発生させるファン(11)とが設けられていることが好ましい。
冬場には、部屋(5)を暖めることが望まれる。この発明によれば、集熱箱(2)内で暖められた空気を床下へ送ることができる。これにより、床下に熱を蓄えることができる。床下の熱が部屋(5)内に供給されれば、部屋(5)を暖めることができる。
In the above ventilation system, the house is provided with a ventilation path (8) for communicating the inside of the heat collection box (2) with the floor of the room (5) and the ventilation path (8). It is preferable that a fan (11) for generating an air flow from 2) to the floor below is provided.
In winter, it is desirable to warm the room (5). According to this invention, the air warmed in the heat collection box (2) can be sent under the floor. Thereby, heat can be stored under the floor. If the heat under the floor is supplied into the room (5), the room (5) can be warmed.

本発明によれば、動力を必要とせず、省エネルギーで換気を行うことのできる、換気装置及び換気システムが提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ventilation apparatus and ventilation system which do not require motive power and can perform ventilation with energy saving are provided.

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、説明する。図1は、本実施形態に係る換気システムを示す模式図である。この換気システムは、家屋と、ソーラーベンチレーションボックス2(以下、集熱箱)とを備えている。家屋内には、部屋5が設けられている。本実施形態に係る換気システムは、部屋5の換気を行う為のシステムである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a ventilation system according to the present embodiment. This ventilation system includes a house and a solar ventilation box 2 (hereinafter referred to as a heat collection box). A room 5 is provided in the house. The ventilation system according to the present embodiment is a system for ventilating the room 5.

換気システムの概略構成について説明する。   A schematic configuration of the ventilation system will be described.

集熱箱2は、家屋上に配置されている。具体的には、家屋の屋根1上にエアチャンバ34が設けられており、集熱箱2はそのエアチャンバ34上に配置されている。集熱箱2の底部は、底板23により形成されている。底板23の下部の一部には、断熱材24が配置されている。集熱箱2において、底部以外の側面は、太陽光が集熱箱2内に入射するように、ガラスにより形成されている。   The heat collection box 2 is arranged on the house roof. Specifically, an air chamber 34 is provided on the roof 1 of the house, and the heat collection box 2 is disposed on the air chamber 34. The bottom of the heat collection box 2 is formed by a bottom plate 23. A heat insulating material 24 is disposed at a part of the lower portion of the bottom plate 23. In the heat collection box 2, the side surfaces other than the bottom are formed of glass so that sunlight enters the heat collection box 2.

集熱箱2内には、熱放射板21が配置されている。熱放射板21は鉛直方向に延びており、集熱箱2内を第1室25と第2室26とに分割している。熱放射板21は、例えばアルミなどの金属板である。   A heat radiation plate 21 is disposed in the heat collection box 2. The heat radiation plate 21 extends in the vertical direction, and divides the heat collection box 2 into a first chamber 25 and a second chamber 26. The heat radiation plate 21 is a metal plate such as aluminum.

第1室25における集熱箱2の底部には、開口32(第1接続口)が設けられている。この開口32は、家屋に設けられた自然換気用ダクト6を介して、家屋内の部屋5に接続されている。また、第1室25には、第1室25が外部と連通するように、開口28(外部接続口28)が設けられている。   An opening 32 (first connection port) is provided at the bottom of the heat collection box 2 in the first chamber 25. The opening 32 is connected to a room 5 in the house through a natural ventilation duct 6 provided in the house. The first chamber 25 is provided with an opening 28 (external connection port 28) so that the first chamber 25 communicates with the outside.

本実施形態の換気システムは、上述のような構成により、概略以下のように動作する。中間期(春秋)や夏場の午前中には、集熱箱2に太陽光が入射する。集熱箱2内で、太陽光は、熱放射板21に照射される。熱放射板21は、太陽光の照射によるエネルギーを、熱として第1室25及び第2室26内に放射する。これにより、第1室25及び第2室26内では、空気の温度が上昇する。温度が上昇した空気は、膨張する。第1室25では、膨張した空気が開口28を介して外部に流れる。この空気の流れにより、第1室25には開口32から空気が導入される。すなわち、部屋5の空気が自然換気用ダクト6を介して第1室25内に取り込まれる。このようにして、部屋5内の空気は集熱箱2を介して外部へ流れ、部屋5の換気が行われる。部屋5の換気を行う為に、ファンなどの動力を必要とせず、省エネルギーで換気を行うことができる。   The ventilation system of the present embodiment operates as follows in general by the configuration as described above. Sunlight enters the heat collection box 2 during the mid-term (spring and autumn) or in the morning in the summer. In the heat collection box 2, sunlight is applied to the heat radiation plate 21. The heat radiation plate 21 radiates energy from the irradiation of sunlight into the first chamber 25 and the second chamber 26 as heat. Thereby, the temperature of air rises in the first chamber 25 and the second chamber 26. The air whose temperature has risen expands. In the first chamber 25, the expanded air flows to the outside through the opening 28. Due to this air flow, air is introduced into the first chamber 25 from the opening 32. That is, the air in the room 5 is taken into the first chamber 25 through the natural ventilation duct 6. In this way, the air in the room 5 flows to the outside through the heat collection box 2 and the room 5 is ventilated. In order to ventilate the room 5, the power of a fan or the like is not required, and ventilation can be performed with energy saving.

集熱箱2の第2室26は、パッシブソーラーシステムなどに利用される室である。パッシブソーラーシステムは、太陽光を熱エネルギーに変換し、給湯などに利用するシステムである。パッシブソーラーシステムについて以下に説明する。   The second chamber 26 of the heat collection box 2 is a chamber used for a passive solar system or the like. The passive solar system is a system that converts sunlight into heat energy and uses it for hot water supply or the like. The passive solar system will be described below.

本実施形態におけるパッシブソーラーシステムは、太陽電池3と、熱交換器4と、通気路8と、蓄熱材7とによって構成される。   The passive solar system in the present embodiment is configured by the solar cell 3, the heat exchanger 4, the air passage 8, and the heat storage material 7.

太陽電池3は、屋根1上において、集熱箱3と別の位置に配置される。太陽電池3は、屋根1上との間に隙間9が形成されるように配置されている。   The solar cell 3 is disposed on the roof 1 at a position different from the heat collection box 3. The solar cell 3 is arranged so that a gap 9 is formed between the solar cell 3 and the roof 1.

図2は、屋根1と太陽電池3との関係を示す斜視図である。太陽電池3は、屋根1のほぼ全面に配置されるが、図2においては、説明の便宜上、太陽電池3の一部が取り除かれた状態が示されている。図2に示されるように、隙間9は、エアチャンバ34に接続されている。この隙間9により、エアチャンバ34と外部とが連通している。また、隙間9には、隙間9を流れる空気が外部からエアチャンバ34へ向かうように、ガイド33が設けられている。   FIG. 2 is a perspective view showing the relationship between the roof 1 and the solar cell 3. Although the solar cell 3 is disposed on almost the entire surface of the roof 1, FIG. 2 shows a state in which a part of the solar cell 3 is removed for convenience of explanation. As shown in FIG. 2, the gap 9 is connected to the air chamber 34. The air chamber 34 communicates with the outside through the gap 9. Further, a guide 33 is provided in the gap 9 so that the air flowing through the gap 9 is directed from the outside to the air chamber 34.

再び図1を参照する。熱交換器4は、エアチャンバ34と集熱箱2との間に介装されている。熱交換器4は、屋根1上で太陽光によって発生した熱を、給湯などに利用する為に設けられている。   Refer to FIG. 1 again. The heat exchanger 4 is interposed between the air chamber 34 and the heat collection box 2. The heat exchanger 4 is provided to use heat generated by sunlight on the roof 1 for hot water supply or the like.

集熱箱2の第2室26には、開口31(第2接続口)と、開口28とが設けられている。開口31は、第2室26の底面に設けられている。第2室26は、開口31を介して熱交換器4に接続されている。すなわち、第2室26は、熱交換器4を介して、隙間9と連通している。また、第2室26の開口28は、第1室25の開口28と同様に、第2室26を外部と連通させている。第2室26と熱交換器4との間には、補助的に気流を発生させる為の排気ファンが介装されている。   The second chamber 26 of the heat collection box 2 is provided with an opening 31 (second connection port) and an opening 28. The opening 31 is provided on the bottom surface of the second chamber 26. The second chamber 26 is connected to the heat exchanger 4 through the opening 31. That is, the second chamber 26 communicates with the gap 9 via the heat exchanger 4. In addition, the opening 28 of the second chamber 26 communicates the second chamber 26 with the outside in the same manner as the opening 28 of the first chamber 25. An exhaust fan is interposed between the second chamber 26 and the heat exchanger 4 to generate an airflow as an auxiliary.

通気路8は、家屋内に設けられている。通気路8は、一端で、弁を介してエアチャンバ34に接続されている。また、通気路8の他端は、床下に接続されている。   The ventilation path 8 is provided in the house. The air passage 8 is connected to the air chamber 34 through a valve at one end. The other end of the air passage 8 is connected to the floor below.

蓄熱材7は、家屋の床下に敷き詰められている。   The heat storage material 7 is spread under the floor of the house.

上述した構成のパッシブソーラーシステムの動作について説明する。   The operation of the passive solar system configured as described above will be described.

夏季には、エアチャンバ34と通気路8との間の弁が閉じられる。夏季には、第1室25と同様に、第2室26内においても空気が暖められ、膨張する。これにより、第2室26内の空気は、開口28を介して外部へ流れる。一方、開口31からは、第2室26内に空気が導入される。すなわち、外部から隙間9及び熱交換器4を介して第2室26に流れる空気流が生成される。太陽電池3に入射する太陽光のうち、赤外線成分は太陽電池3により利用されにくく、熱に変換されやすい。そのため、隙間9に導入された空気は、太陽電池3の下部で熱を受け取る。隙間9の空気は、熱交換器4に流れ、熱交換器4との間で熱交換される。これにより、太陽電池3の温度が過度に上昇してしまうことを防止される。また、熱交換器4が受け取った熱は、給湯などのエネルギーとして使用される。空気流の生成が不十分である場合には、第2室26と熱交換器4間に設けられた排気ファンが駆動され、空気流の不足分が補われる。   In summer, the valve between the air chamber 34 and the air passage 8 is closed. In the summer, as in the first chamber 25, the air is heated and expanded in the second chamber 26. Thereby, the air in the second chamber 26 flows to the outside through the opening 28. On the other hand, air is introduced into the second chamber 26 from the opening 31. That is, an air flow that flows from the outside to the second chamber 26 through the gap 9 and the heat exchanger 4 is generated. Of the sunlight incident on the solar cell 3, the infrared component is hardly used by the solar cell 3 and is easily converted into heat. Therefore, the air introduced into the gap 9 receives heat at the lower part of the solar cell 3. The air in the gap 9 flows into the heat exchanger 4 and exchanges heat with the heat exchanger 4. Thereby, it is prevented that the temperature of the solar cell 3 rises excessively. The heat received by the heat exchanger 4 is used as energy for hot water supply or the like. When the generation of the air flow is insufficient, the exhaust fan provided between the second chamber 26 and the heat exchanger 4 is driven to compensate for the shortage of the air flow.

このように、夏季には、集熱箱2が、パッシブソーラーシステムにおける空気流の駆動源として利用される。これにより、ファンなどを駆動するエネルギーを用いることなく、隙間9から集熱箱2を介して外部へ流れる空気流を生成することができる。その結果、省エネルギーで、太陽光により発生した熱を熱交換器4により利用することができる。   Thus, in summer, the heat collection box 2 is used as a driving source for airflow in the passive solar system. Thereby, the airflow which flows outside through the heat collecting box 2 from the clearance gap 9 can be produced | generated, without using the energy which drives a fan etc. As a result, the heat exchanger 4 can use heat generated by sunlight with energy saving.

尚、太陽電池3としては、吸収波長領域の異なる材料同士が積層された構造を有するタンデム型太陽電池を用いることが好ましい。タンデム型太陽電池は、高温時における発電効率に優れており、太陽電池3の温度が多少上昇したとしても、高効率で発電を続けることができる。   As the solar cell 3, it is preferable to use a tandem solar cell having a structure in which materials having different absorption wavelength regions are laminated. The tandem solar cell is excellent in power generation efficiency at high temperatures, and can continue to generate power with high efficiency even if the temperature of the solar cell 3 rises somewhat.

上述のパッシブソーラーシステムにおいて、冬季には、エアチャンバ34と通気路8との間の弁が開かれる。そして、ファンにより、通気路8内をエアチャンバ34から床下側へと向かう気流が生成される。これにより、集熱箱2の第2室26内の空気が、エアチャンバ34及び通気路8を介して、床下へと送られる。既述のように、集熱箱2内では、太陽光により、空気が暖められる。従って、暖められた空気が床下に送られることになる。床下では、暖められた空気により、蓄熱材7が蓄熱される。蓄熱材7に蓄えられた熱は、部屋5に放射される。これにより、部屋5が暖められる。このように、本実施形態では、集熱箱2を利用して、暖房機能を実現することができる。   In the above passive solar system, a valve between the air chamber 34 and the air passage 8 is opened in winter. And the airflow which goes inside the ventilation path 8 from the air chamber 34 to a floor lower side is produced | generated by the fan. Thereby, the air in the second chamber 26 of the heat collection box 2 is sent to the floor under the air chamber 34 and the air passage 8. As described above, the air is warmed by sunlight in the heat collection box 2. Therefore, warmed air is sent under the floor. Under the floor, the heat storage material 7 is stored with warmed air. The heat stored in the heat storage material 7 is radiated to the room 5. Thereby, the room 5 is warmed. Thus, in this embodiment, the heating function can be realized using the heat collection box 2.

続いて、集熱箱2の構成について詳細に説明する。   Next, the configuration of the heat collection box 2 will be described in detail.

図3は、集熱箱2の外観を示す側面図である。また、図4は、集熱箱2の外観を示す上面図である。図3に示されるように、集熱箱2は、底部と、胴部35と、天井部22とを備えている。胴部35には、水平方向に延びる防風板29が取り付けられている。   FIG. 3 is a side view showing the appearance of the heat collection box 2. FIG. 4 is a top view showing the appearance of the heat collection box 2. As shown in FIG. 3, the heat collection box 2 includes a bottom portion, a trunk portion 35, and a ceiling portion 22. A windproof plate 29 extending in the horizontal direction is attached to the body portion 35.

底部は、既述のように、底板23により形成される(図1参照)。底板23の下部の一部には、更に、断熱材24が設けられる。底板23の構成材料としては、熱放射板21と同じく、アルミ板が好ましく用いられる。底板23は、熱放射板21と同じく、集熱箱2内に入射した太陽光により、集熱箱2内の空気に熱を与える。   As described above, the bottom is formed by the bottom plate 23 (see FIG. 1). A heat insulating material 24 is further provided at a part of the lower portion of the bottom plate 23. As the constituent material of the bottom plate 23, an aluminum plate is preferably used, like the heat radiation plate 21. Similar to the heat radiation plate 21, the bottom plate 23 gives heat to the air in the heat collection box 2 by sunlight incident on the heat collection box 2.

胴部35は、直方体状であり、底部から立ち上がるように配置されている。天井部22は、胴部35上に配置されており、四角錘形状である。胴部35及び天井部22は、網ガラスにより形成されている。その網ガラスは、フレーム27により固定される。天井部22と胴部35との接続面(天井部22の底面と胴部35の上面)には、網ガラスは設けられていない。すなわち、天井部22の内部空間と胴部35の内部空間とは連続している。また、天井部22の縁部分は、胴部35の上面の縁部分よりも広く形成されている。   The trunk | drum 35 is a rectangular parallelepiped shape, and is arrange | positioned so that it may stand up from a bottom part. The ceiling portion 22 is disposed on the trunk portion 35 and has a quadrangular pyramid shape. The trunk | drum 35 and the ceiling part 22 are formed with the mesh glass. The mesh glass is fixed by a frame 27. A mesh glass is not provided on the connection surface between the ceiling portion 22 and the trunk portion 35 (the bottom surface of the ceiling portion 22 and the upper surface of the trunk portion 35). That is, the internal space of the ceiling portion 22 and the internal space of the trunk portion 35 are continuous. Further, the edge portion of the ceiling portion 22 is formed wider than the edge portion of the upper surface of the trunk portion 35.

図5は、図4のAA’に沿った断面図である。また、図6は、胴部35と天井部22との接続部分を示す平面図である。   FIG. 5 is a cross-sectional view taken along AA 'of FIG. FIG. 6 is a plan view showing a connection portion between the trunk portion 35 and the ceiling portion 22.

図5及び図6に示されるように、外部接続口28は、天井部22における縁部分と胴部35の上面の縁部分との間に設けられている。外部接続口28は、下向きに設けられている。外部接続口28により、集熱箱2の内部は外部と連通する。集熱箱2の内部の空気は、温度が上昇して膨張したときに、外部接続口28を介して外部へ流れる。   As shown in FIGS. 5 and 6, the external connection port 28 is provided between the edge portion of the ceiling portion 22 and the edge portion of the upper surface of the trunk portion 35. The external connection port 28 is provided downward. The inside of the heat collection box 2 communicates with the outside through the external connection port 28. The air inside the heat collection box 2 flows to the outside through the external connection port 28 when the temperature rises and expands.

外部接続口28には、鳥や雨水の侵入防止を目的として、網状体10が嵌められている(図5参照)。   The net-like body 10 is fitted in the external connection port 28 for the purpose of preventing entry of birds and rainwater (see FIG. 5).

集熱箱2内には熱放射板21が設けられている。熱放射板21は底部23から天井部22の上端にまで延びている。既述のように、この熱放射板21により、集熱箱2は、第1室25と第2室26とに仕切られている。熱放射板21は、少なくとも2面で太陽光を受けるように、折り曲げられている(図6参照)。太陽は、一日のうちで、時間と共にその位置が変化する。従って、集熱箱2に入射する太陽光の入射方向は、時間の経過と共に変化する。熱放射板21が折り曲げられていることにより、太陽光の入射方向がどの方向であっても、熱放射板21により太陽光を受けることができる。これにより、太陽の入射方向によらず、集熱箱2内の空気を暖めることができる。   A heat radiation plate 21 is provided in the heat collection box 2. The heat radiation plate 21 extends from the bottom 23 to the upper end of the ceiling 22. As described above, the heat collection box 2 is partitioned into the first chamber 25 and the second chamber 26 by the heat radiation plate 21. The heat radiation plate 21 is bent so as to receive sunlight on at least two surfaces (see FIG. 6). The sun changes its position over time during the day. Therefore, the incident direction of sunlight incident on the heat collection box 2 changes with the passage of time. Since the heat radiation plate 21 is bent, the heat radiation plate 21 can receive sunlight regardless of the incident direction of sunlight. Thereby, the air in the heat collecting box 2 can be warmed irrespective of the incident direction of the sun.

熱放射板21としては、太陽光を効率よく熱として放射する観点から、アルミ製の板を用いることが好ましい。また、黒色の板を用いることが好ましい。   As the heat radiation plate 21, an aluminum plate is preferably used from the viewpoint of efficiently radiating sunlight as heat. Moreover, it is preferable to use a black board.

図6には、天井部22と胴部35の接続部分に加え、底部に設けられた開口31及び開口32も描かれている。図6に示されるように、開口32は、第1室25の底部に設けられている。第1室25の開口32は、二箇所に設けられている。すなわち、自然換気用ダクト(図1参照)は、二本に分岐しており、それぞれが開口32に接続されている。
開口31は第2室26の底部に設けられている。
In FIG. 6, in addition to the connection portion between the ceiling portion 22 and the trunk portion 35, an opening 31 and an opening 32 provided at the bottom are also drawn. As shown in FIG. 6, the opening 32 is provided at the bottom of the first chamber 25. The openings 32 of the first chamber 25 are provided at two locations. That is, the natural ventilation duct (see FIG. 1) is branched into two, and each is connected to the opening 32.
The opening 31 is provided at the bottom of the second chamber 26.

防風板29は、外部から集熱箱2内へ風が入ることを防ぐために設けられている。集熱箱2は、屋根上に設けられているので、屋根に沿った風が下方から集熱箱2に吹き上げることがある。外部接続口28は下向きに設けられているので、風が集熱箱2に逆流することが考えられる。本実施形態では、防風板29により、集熱箱2内に空気が逆流することが防止される。   The windbreak plate 29 is provided to prevent wind from entering the heat collecting box 2 from the outside. Since the heat collection box 2 is provided on the roof, the wind along the roof may blow up to the heat collection box 2 from below. Since the external connection port 28 is provided downward, it is conceivable that the wind flows backward to the heat collecting box 2. In the present embodiment, the windbreak plate 29 prevents air from flowing back into the heat collection box 2.

以上説明したように、本実施形態によれば、集熱箱2により部屋5が換気される。この際、空気流は自然に生成され、ファンなどを用いる必要がない。従って、換気に要するエネルギーを低減することができる。   As described above, according to the present embodiment, the room 5 is ventilated by the heat collection box 2. At this time, the airflow is generated naturally and there is no need to use a fan or the like. Therefore, the energy required for ventilation can be reduced.

また、本実施形態によれば、集熱箱2がパッシブソーラーシステムにおける空気流の駆動源として利用することができる。パッシブソーラーシステムにおいて、自然に風を流すことができるので、太陽光によって生じた熱を省エネルギーで熱交換器4と交換することができる。   Moreover, according to this embodiment, the heat collection box 2 can be utilized as a drive source of the airflow in a passive solar system. In a passive solar system, wind can flow naturally, so heat generated by sunlight can be exchanged with the heat exchanger 4 with energy saving.

また、本実施形態によれば、集熱箱2内で暖められた空気を床下に送ることにより、冬場の暖房機能を実現することができる。   Moreover, according to this embodiment, the heating function in winter can be implement | achieved by sending the air warmed in the heat collection box 2 under a floor.

尚、本実施形態では、集熱箱2として、天井部22が四角錘状である場合について説明した。しかし、集熱箱2の外形は太陽光が内部へ入射するような構成であればよく、上述した例に限定されない。例えば、天井部22が半球状に形成されていてもよい。   In the present embodiment, the case where the ceiling portion 22 has a quadrangular pyramid shape as the heat collection box 2 has been described. However, the outer shape of the heat collection box 2 is not limited to the above-described example as long as it has a configuration in which sunlight is incident on the inside. For example, the ceiling part 22 may be formed in a hemispherical shape.

換気システムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a ventilation system. 太陽電池の配置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows arrangement | positioning of a solar cell. 集熱箱を示す側面図である。It is a side view which shows a heat collecting box. 集熱箱を示す上面図である。It is a top view which shows a heat collection box. 集熱箱の断面図である。It is sectional drawing of a heat collecting box. 天井部と胴部との接続部分を示す平面図である。It is a top view which shows the connection part of a ceiling part and a trunk | drum.

符号の説明Explanation of symbols

1 屋根
2 ソーラーベンチレーションボックス
3 太陽電池
4 熱交換器
5 部屋
6 換気用ダクト
7 蓄熱材
8 通気路
9 隙間
10 網状体
11 ファン
21 仕切り板
22 天井部
23 底板
24 断熱材
25 第1室
26 第2室
27 フレーム
28 外部接続口
29 防風板
31 接続口(パッシブソーラー用)
32 接続口(換気用)
33 ガイド
34 エアチャンバ
35 側部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Roof 2 Solar ventilation box 3 Solar cell 4 Heat exchanger 5 Room 6 Ventilation duct 7 Heat storage material 8 Ventilation path 9 Clearance 10 Net body 11 Fan 21 Partition plate 22 Ceiling part 23 Bottom plate 24 Heat insulation material 25 1st chamber 26 1st 2 rooms 27 Frame 28 External connection port 29 Windbreak plate 31 Connection port (for passive solar)
32 connection port (for ventilation)
33 Guide 34 Air chamber 35 Side

Claims (7)

家屋の屋根上に配置された集熱箱と、
前記集熱箱内に配置された熱放射板と、
を具備し、
前記集熱箱には、
太陽光を前記集熱箱内に入射させる光入射面と、
前記集熱箱の内部空間を屋外と連通させる外部接続口と、
前記内部空間を前記家屋内の部屋と連通させる第1接続口とが設けられており、
前記熱放射板は、前記集熱箱内に入射した太陽光により、前記集熱箱内の空気に熱を与えて膨張させるように配置され、
前記集熱箱の空気が膨張することにより、前記家屋内の部屋から前記集熱箱を介して外部へ流れる空気流が生成され、
前記光入射面は、ガラスにより形成され、
前記熱放射板は、金属板であり、
前記熱放射板は、前記集熱箱内で鉛直方向に伸びるように配置され、
前記熱放射板は、少なくとも2面で太陽光を受けるように、折り曲げられており、
前記外部接続口は、下向きに設けられ
前記集熱箱は、
上面が開放された直方体状の胴部と、
前記胴部上に配置された四角錘形状の天井部とを備え、
前記天井部の下面の縁部分は、前記胴部の上面の縁部分よりも広く、
前記外部接続口は、前記天井部の下面の縁部分と、前記胴部の上面の縁部分との間に形成され、
前記光入射面は、前記天井部及び前記胴部に設けられている
換気装置。
A heat collection box placed on the roof of the house,
A heat radiation plate disposed in the heat collection box;
Comprising
In the heat collection box,
A light incident surface for allowing sunlight to enter the heat collection box;
An external connection port for communicating the internal space of the heat collection box with the outside;
A first connection port is provided for communicating the internal space with a room in the house;
The heat radiation plate is arranged so as to expand by applying heat to the air in the heat collection box by sunlight incident on the heat collection box,
When the air in the heat collection box expands, an air flow that flows from the room in the house to the outside through the heat collection box is generated,
The light incident surface is formed of glass,
The thermal radiation plate is a metal plate;
The heat radiation plate is arranged to extend in the vertical direction in the heat collection box,
The heat radiation plate is bent so as to receive sunlight on at least two sides,
The external connection port is provided downward ,
The heat collection box is
A rectangular parallelepiped torso with an open upper surface;
A quadrangular pyramid-shaped ceiling disposed on the trunk,
The edge part of the lower surface of the ceiling part is wider than the edge part of the upper surface of the trunk part,
The external connection port is formed between an edge portion of the lower surface of the ceiling portion and an edge portion of the upper surface of the trunk portion,
The ventilator is provided with the light incident surface on the ceiling and the trunk .
請求項に記載された換気装置であって、
前記屋根上には、前記集熱箱とは異なる位置に、太陽電池が配置されており、
前記太陽電池は、前記屋根との間に隙間が形成されるように配置され、
前記隙間は、一端で前記家屋の外部に連通し、他端で給湯用の熱交換器に接続されるように形成され、
前記集熱箱には、前記隙間と前記集熱箱の内部とを前記熱交換器を介して連通させる第2接続口が設けられている
換気装置。
A ventilator according to claim 1 ,
On the roof, solar cells are arranged at positions different from the heat collection box,
The solar cell is disposed so that a gap is formed between the solar cell and the roof,
The gap is formed to communicate with the outside of the house at one end and to be connected to a heat exchanger for hot water supply at the other end,
The ventilation apparatus provided with the 2nd connection port which connects the said clearance gap and the inside of the said heat collection box via the said heat exchanger in the said heat collection box.
請求項に記載された換気装置であって、
前記集熱箱の内部空間は、前記熱放射板により、第1室と第2室とに仕切られており、
前記第1接続口は、前記第1室に設けられ、
前記第2接続口は、前記第2室に設けられている
換気装置。
A ventilation device according to claim 2 ,
The internal space of the heat collection box is partitioned into a first chamber and a second chamber by the heat radiation plate,
The first connection port is provided in the first chamber,
The second connection port is a ventilation device provided in the second chamber.
請求項1乃至のいずれかに記載された換気装置であって、
前記外部接続口には、網状体が取り付けられている
換気装置。
The ventilation device according to any one of claims 1 to 3 ,
A ventilator in which a net is attached to the external connection port.
請求項1乃至のいずれかに記載された換気装置であって、
更に、
前記集熱箱の外部に取り付けられ、前記屋根に沿った風が前記外部接続口から前記集熱箱内に導入されることを防止する、防風板
を具備する
換気装置。
A ventilator according to any of claims 1 to 4 ,
Furthermore,
A ventilator comprising a windbreak plate attached to the outside of the heat collection box and preventing wind along the roof from being introduced into the heat collection box from the external connection port.
請求項1乃至のいずれかに記載された換気装置と、
前記家屋と、
を具備する
換気システム。
A ventilation device according to any of claims 1 to 5 ,
The house,
A ventilation system comprising:
請求項に記載された換気システムであって、
前記家屋には、前記集熱箱の内部を前記部屋の床下に連通させる通気路と、前記通気路に介装され、前記集熱箱から前記床下へ向かう気流を発生させるファンとが設けられている
換気システム。
A ventilation system according to claim 6 ,
The house is provided with an air passage that allows the inside of the heat collection box to communicate with the under floor of the room, and a fan that is interposed in the air passage and generates an air flow from the heat collection box toward the under floor. Ventilation system.
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