JP5085196B2 - 太陽熱集熱構造 - Google Patents

Description

本発明は、太陽熱集熱構造に関する。

太陽熱集熱構造として、給湯用の温水パイプを屋根上に設置し、太陽熱でパイプ内を流れる水を加温して給湯するようになされたものは、従来より提供されている。

また、屋根上に越屋根を設け、建物内部にこもった熱を越屋根を通じて外に排気するようになされたものも提供されている。
特開平５−３２２３１９号公報

しかしながら、上記のような太陽熱集熱構造では、温水パイプが屋外の影響を受けるため、温水パイプの耐久性を高める手段を講じなければならず、コストが高くつくという問題がある。また、降雪地域では、冬季に、温水パイプが雪に埋もれ、太陽熱を効率良く集熱することができないという問題もある。

本発明は、上記のような問題点に鑑み、太陽熱集熱部の耐久性確保のためのコストを低く抑えることができ、しかも、降雪による集熱効率低下を防ぐことも可能な太陽熱集熱構造を提供することを課題とする。

上記の課題は、屋根上に、内部に太陽光が入射可能な越屋根が設けられ、該越屋根の内部に太陽熱集熱部が設けられ、太陽熱集熱部が太陽熱を集熱するようになされていることを特徴とする太陽熱集熱構造によって解決される（第１発明）。

この太陽熱集熱構造では、太陽光が入射可能な越屋根の内部に太陽熱集熱部が設けられているので、太陽熱集熱部が太陽熱を集熱することができるのはもちろん、太陽熱集熱部が越屋根の内部に設けられていることにより、太陽熱集熱部は屋外の影響によって劣化するのが防がれて、耐久性確保のためのコストを低く抑えることができ、しかも、降雪地域において冬季に太陽熱集熱部が雪に埋もれてしまうのも防がれ、降雪による集熱効率低下を防ぐことも可能である。

第１発明において、太陽熱集熱部が給湯用の温水パイプからなり、該温水パイプに、夏季の高温時に白色系に、冬季の低温時に黒色系に変色する温度依存性の変色塗料が塗布されているとよい（第２発明）。

この場合は、温度依存性の変色塗料の作用により、夏季の高温時に温水パイプ内の水が沸騰するのを防ぐことができると共に、冬季の低温時に温水パイプ内の水の温度を効率良く上昇させることができる。しかも、該温水パイプは越屋根の内部に備えられているので、塗布された変色塗料の劣化も抑えられ、耐久性を向上することができる。

第１発明において、前記太陽熱集熱部が越屋根内部を囲む黒色系をした壁面からなり、建物にファンが設けられ、該ファンを駆動することにより、越屋根内部の空気が下の室に送り込まれて、該下の室が暖房されるようになされているのもよい（第３発明）。

この場合は、太陽光が入射可能な越屋根の内部の黒色系をした壁面を太陽熱集熱部としていることにより、該壁面が太陽熱を集熱することができるのはもちろん、該壁面は、越屋根の内部の壁面であることにより、屋外の影響によって劣化するのが防がれて、耐久性確保のためのコストを低く抑えることができ、しかも、降雪地域において冬季に該壁面が雪に埋もれてしまうというようなこともなく、降雪による集熱効率低下が問題となることもない。

そして、建物にファンが設けられ、該ファンを駆動することにより、越屋根内部の空気が下の室に送り込まれて、該下の室が暖房されるようになされているので、集熱された太陽熱を、簡素な構造により、冬季の室内暖房に有効活用することができる。

本発明の太陽熱集熱構造は、以上のとおりのものであるから、太陽熱集熱部の耐久性確保のためのコストを低く抑えることができ、しかも、降雪による集熱効率低下を防ぐことも可能である。

次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。

図１に示す第１実施形態の太陽熱集熱構造は、屋根１の上に、ガラス等による透光建具２で南側の開口部３が閉じられて内部に太陽光が入射可能な、断熱された越屋根４が設けられ、該越屋根４の内部に、第１太陽熱集熱部を構成する給湯用の温水パイプ５が設けられ、該温水パイプ５には、夏季の高温時に白色系に、冬季の低温時に黒色系に変色する温度依存性の変色塗料６が塗布された構造となっている。

また、越屋根４の内部の壁面７は黒色系にされていて、第２の太陽熱集熱部を構成しており、正逆回転駆動が可能なファン装置８が、越屋根４の内部と、下方の室９とをつなぐ送風ダクト１０に介設されている。

上記の太陽熱集熱構造では、太陽光が入射可能な越屋根４の内部に、太陽熱で温水をつくる給湯用の温水パイプ５と、太陽熱集熱用の壁面７とが設けられているので、温水パイプ５と壁面７に太陽熱を集熱させることができるのはもちろん、温水パイプ５も壁面７も、越屋根４の内部に設けられているので、屋外の影響によって劣化するのが防がれて、耐久性確保のためのコストを低く抑えることができ、しかも、図２（イ）に示すように、降雪地域において、冬季に、温水パイプ５や壁面７が雪１１に埋もれてしまうこともなく、降雪による集熱効率の低下を防ぐことも可能である。

また、本実施形態では、温水パイプ５に、温度依存性の変色塗料６が塗布されているので、夏季の高温時に温水パイプ５内の水が沸騰するのを防ぐことができると共に、冬季の低温時に温水パイプ５内の水の温度を効率良く上昇させることができ、しかも、該温水パイプ５は越屋根４の内部に備えられているので、塗布された変色塗料６の劣化も抑えられ、その耐久性を向上することができる。

更に、図２（イ）に示すように、冬季の太陽の射す日中に、ファン装置８を逆転駆動して、越屋根４の内部の空気を下方の室９に送り込むことにより、壁面７に集熱された太陽熱を、簡素な構造により、冬季の室９の暖房に有効活用することができ、また、図２（ロ）に示すように、夏季の太陽の射す日中に、ファン装置８を正転駆動することにより、室９の熱気を、越屋根４を通じて外に排出することができる。排出は透光建具を開くことによって行ってもよいし、その他の排気口を設けるようにしてもよい。

図３に示す第２実施形態は、太陽熱集熱構造は、越屋根４内部と、下方の室９とをダクトレスで連通させ、そこに正逆回転駆動可能なファン装置８が設けられたものである。その他は、第１実施形態と同様であり、同様の作用効果が奏される。

以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、越屋根４の内部に、太陽熱集熱部として、給湯用の温水パイプ５と、黒色系の壁面７とを設けた場合を示したが、第１発明では、その他の太陽熱集熱部が設けられてもよい。また、越屋根４の開口部３における透光建具２は、開閉式のものであってもよいし、閉めきり式のものであってもよい。また、ファン装置８は、越屋根４の内部の空気を下方の室９に送り込むことができる一方向回転駆動式のものであってもよい。

図（イ）は第１実施形態の太陽熱集熱構造を示す断面側面図、図（ロ）は同正面図である。 図（イ）及び図（ロ）は冬季と夏季の作動状態を示す断面側面図である。 第２実施形態の太陽熱集熱構造を示す断面側面図である。

符号の説明

１…屋根
２…透光建具
３…開口部
４…越屋根
５…温水パイプ（第１太陽熱集熱部）
６…変色塗料
７…壁面（第２太陽熱集熱部）
８…ファン装置（ファン）
９…下の室

Claims (1)

1. 屋根上に、内部に太陽光が入射可能な越屋根が設けられ、該越屋根の内部に太陽熱集熱部が設けられ、太陽熱集熱部が太陽熱を集熱するようになされており、
   前記太陽熱集熱部が給湯用の温水パイプからなり、該温水パイプに、夏季の高温時に白色系に、冬季の低温時に黒色系に変色する温度依存性の変色塗料が塗布されていることを特徴とする太陽熱集熱構造。

Images