JP5114757B2 - 集熱体付き手摺 - Google Patents

Description

本発明は、太陽熱を吸収する集熱体を組み込んだベランダ等の手摺に関する。

特許文献１には、集合住宅のベランダの手摺の開口部に太陽熱を吸収する集熱器を設置することが開示されており、特許文献１の図１１には、集熱器の屋外側に太陽電池を設置することが開示されている。また特許文献２には、集熱器の屋内側を断熱材で覆うことで（特許文献２の図８参照）、太陽熱が空気中に放散するのを抑制し、加熱効果が高められることが記載されている。
従来、手摺の開口部に取付けている集熱器は、建物の屋根等に設置しているものとほぼ同様の形式のもので、ケース内に熱媒体が循環する板状や管状の集熱体が内蔵され、集熱器の表面には集熱体や配管を保護するためにガラスパネルが取付けられている。従来は、このような集熱器を手摺の開口部に単に取付けているだけで、集熱器のメンテナンスや交換のために集熱器を取外すと手摺の開口部が開放するため、作業者が物品類を落下させたり、作業者自身がバルコニーから転落するおそれがあり、集熱器のメンテナンスや交換が容易に行えなかった。
また特許文献１に記載されているように、集熱器の屋外側に太陽電池を設置すると、太陽電池により太陽光が遮られるため集熱器の集熱効率が低下し、しかも太陽電池のメンテナンスや交換が容易に行えない。特許文献２記載のものは、集熱器の屋内側が断熱材で覆ってあるため、集熱器のメンテナンス等が容易に行えない。
さらに集熱器は、通常は手摺の開口部に横に並べて複数設けられ、集熱器同士を配管で連結しており、配管が目障りとなっていた。

特開２００８−３０４１６７号公報 特開２００２−１０６９７４号公報

本発明は以上に述べた実情に鑑み、太陽エネルギーを効率良く取り込むことができ、且つメンテナンス性や意匠性も良好な集熱体付き手摺の提供を目的とする。

上記の課題を達成するために請求項１記載の発明による集熱体付き手摺は、複数の開口部を有する手摺構造体と、透光性パネルと集熱体と太陽電池パネルとを備え、手摺構造体は、開口部の屋外側寄りにパネル取付部を有し、一のパネル取付部に透光性パネルが取付けてあり、他のパネル取付部に太陽電池パネルが取付けてあり、集熱体は透光性パネルの屋内側に着脱可能に配置してあり、集熱体の屋内側に断熱材が配置してあり、断熱材は集熱体を手摺構造体に取付けたままで屋内側から取外し可能であることを特徴とする。

請求項２記載の発明による集熱体付き手摺は、請求項１記載の発明の構成に加え、パネル取付部を構成する竪枠に沿って、集熱体に接続される配管を屋外側から隠すカバーが透光性パネルの屋内側に設けてあることを特徴とする。

請求項３記載の発明による集熱体付き手摺は、請求項１又は２記載の発明の構成に加え、手摺構造体は、左右方向に間隔をおいて設けた支柱と、支柱の下部に屋外側に突出して設けたブラケットと、ブラケットに支持して支柱に架設した下弦材と、下端を下弦材に支持し支柱の屋外側に間隔をおいて配置した竪枠と、支柱及び竪枠の上部に架設した笠木とを有し、竪枠間をパネル取付部とし、支柱間を断熱材の取付部としてあると共に、透光性パネルと断熱材の間及び支柱と竪枠の間を集熱体及び配管の配置スペースとしてあることを特徴とする。

請求項４記載の発明による集熱体付き手摺は、請求項３記載の発明の構成に加え、笠木は、笠木本体と、笠木本体内の屋外側に配置した笠木補助材とからなり、笠木補助材にパネル取付部を有することを特徴とする。

請求項１記載の発明による集熱体付き手摺は、透光性パネルと集熱体とを分離し、透光性パネルを手摺構造体の開口部の屋外側寄りに設けたパネル取付部を利用して取付けると共に、集熱体を透光性パネルの屋内側に着脱可能に配置したので、集熱体のメンテナンスや交換を行うために屋内側から集熱体のみを取外すことができ、尚且つ集熱体を取外しても透光性パネルにより手摺構造体の開口部が塞がれているため、作業者がベランダ等から転落したり物品を落下させたりする心配がなく、集熱体のメンテナンスや交換が容易に行える。さらに、集熱体の屋外側に透光性パネルを有することで、屋外側から見た意匠が良好になる。また本発明の集熱体付き手摺は、パネル取付部を利用して太陽電池パネルを手摺構造体の開口部に簡便に取付けでき、集熱体により水を温めたりできると共に、太陽電池パネルで発生した電力を集熱体に熱媒体を循環させるポンプを動かすため等に利用することができる。しかも太陽電池パネルは、手摺構造体の集熱体が配置される開口部とは別の開口部に取付けられているため、太陽光が太陽電池パネルに遮られることなく集熱体に当たるので、集熱体の集熱効率が低下することがなく、太陽エネルギーを効率良く取り込むことができる。さらに本発明の集熱体付き手摺は、集熱体の屋内側に断熱材が配置してあるため、集熱体の集熱効率をより向上させることができると共に、屋内側の意匠を向上させることができ、しかも断熱材は集熱体を手摺構造体に取付けたままで屋内側から取外し可能であるため、集熱体のメンテナンスが容易に行える。

集熱体は透光性パネルの屋内側に透けて見えるが、請求項２記載の発明による集熱体付き手摺は、パネル取付部を構成する竪枠に沿って、集熱体に接続される配管を屋外側から隠すカバーが透光性パネルの屋内側に設けてあることで、透光性パネル同士の境目や透光性パネル同士を繋ぐ配管等がカバーによって隠れるので、屋外側の意匠性を向上できる。

請求項３記載の発明による集熱体付き手摺は、支柱下部に屋外側に突出して設けたブラケットに支持して下弦材を支柱間にまたがって設け、下弦材に下端を支持して竪枠を支柱の屋外側に間隔をおいて配置し、支柱及び竪枠の上部に笠木を架設し、竪枠間をパネル取付部とし、支柱間を断熱材の取付部としてあると共に、透光性パネルと断熱材の間及び支柱と竪枠の間を集熱体及び配管の配置スペースとしてあるので、集熱体の設置や配管作業及びメンテナンスが容易になると共に、配管が手摺構造体の内部に収納されるため配管を目立たなくすることができる。

請求項４記載の発明による集熱体付き手摺は、笠木を笠木本体と、パネル取付部を有し笠木本体内の屋外側に配置した笠木補助材とからなる構成としたので、笠木に透光性パネルと太陽電池パネルが体裁良く納まり、且つ笠木の見付け寸法を小さくすることができ、笠木部の意匠性が良好となる。また、パネル取付部を有する笠木補助材を笠木本体と分割したことで、笠木補助材を竪枠及び下弦材と共に予め枠状に組立てることができるので、手摺構造体の組立てを容易化できる。

本発明の集熱体付き手摺の一実施形態を示す屋外側正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 図１のＣ−Ｃ断面図である。 図１のＤ−Ｄ断面図である。 集熱体の配置及び配管の状態を示す屋外側正面図である。 集熱体付き手摺の平面図である。 ソーラー給湯システムの構成を示す図である。 （ａ）は集熱体の正面図、（ｂ）は集熱体の側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図７は本発明の集熱体付き手摺の一実施形態を示しており、図８この集熱体付き手摺を含むソーラー給湯システム全体の構成を示している。ソーラー給湯システムは、集合住宅等のベランダ１６に設置されるもので、ベランダ１６の手摺２６に組み込んだ集熱板４と、ベランダ１６の床部１７上に設置した貯湯タンク１８及び潜熱回収型ガス給湯器１９、ソーラーブレンダー２０、ソーラー省エネナビゲーター２１を備え、熱媒体循環ポンプ２２により集熱板４と貯湯タンク１８内の熱交換コイル２３間に熱媒体（不凍液）を循環させることで、太陽熱を吸収して貯湯タンク１８内の水を温め、太陽熱により温められた貯湯タンク１８内のお湯をソーラーブレンダー２０を介して潜熱回収型ガス給湯器１９に送り、潜熱回収型ガス給湯器１９で湯の温度を調整して浴室等に給湯する。太陽熱で温めたお湯を利用することで、ガス代を節約できるものである。以下、集熱体付き手摺の構造について詳細に述べる。

ベランダ１６は、図１，７に示すように、床部１７が躯体側から水平に突出して設けられ、床部１７の屋外側の縁部にパラペット２４が垂直に立ち上げて設けてあり、パラペット２４に形成した凹部２５に手摺２６を設置している。
手摺２６は、図１〜５に示すように、凹部２５の底部より左右方向に間隔をおいて立設した５本の支柱１０，１０，…と、支柱１０の上端部に架設した笠木１１と、支柱１０の下部の屋外側に架設した下弦材１３と、笠木１１の屋外側部と下弦材１３間に左右方向に間隔をおいて架設した竪枠１４，１４，…とで、複数の開口部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆを横並びに有する手摺構造体１が構成され、そのうちの幅の広い開口部２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｆをガラスパネル３（合わせガラス）を取付けて塞ぎ、幅の狭い開口部２ａ，２ｅを太陽電池パネル５を取付けて塞いである。太陽電池パネル５で発生した電気は、ソーラー給湯システムの熱媒体循環ポンプ２２等を動かすのに利用される。
図１，５に示すように、左端のものを除く３枚のガラスパネル３の屋内側に集熱板４がそれぞれ配置してあり、さらに集熱板４の屋内側の支柱１０，１０間に断熱材７が設けてある。

笠木１１は、図２〜４に示すように、笠木本体１１ａと、笠木本体１１ａ内の屋外側の空洞部に配置した笠木補助材１１ｂとで構成してある。笠木補助材１１ｂは、下向きに開口したパネル取付溝６ａを有し、パネル取付溝６ａにガラスパネル３（図２，４参照）と太陽電池パネル５（図３参照）の上端部を挿入し、ビード２７とシール材２８とで保持している。笠木本体１１ａは、屋外側の端部に形成した溝部４１に笠木補助材１１ｂの屋外側端部を係合させて笠木補助材１１ｂに上から被せ、連結金具４０を介して支柱１０の上端面に固定してある。図中の符号４２ａ，４２ｂは、連結金具４０を支柱１０上端部と笠木本体１１ａにそれぞれ固定しているビスである。
支柱１０の下部には、略Ｌ形のブラケット１２が屋外側に突出して設けてあり、ブラケット１２に支持して下弦材１３が両端の支柱１０間に跨って架設してある。下弦材１３は、屋外側寄りの位置に上向きに開口したパネル取付溝６ｂを有し、パネル取付溝６ｂにガラスパネル３（図２，４参照）と太陽電池パネル５（図３参照）の下端部を挿入し、ビード２７とシール材２８とで保持している。
竪枠１４は、笠木補助材１１ｂと下弦材１３間に架設してあり、図５に示すように、本体部材１４ａと、本体部材１４ａに係合取付けした押縁１４ｂとでパネル取付溝６ｃが形成され、パネル取付溝６ｃにガラスパネル３と太陽電池パネル５の側端部を挿入し、ビード２７とシール材２８とで保持している。なお、図２〜４中の符号３９は、竪枠１４の上端を笠木補助材１１ｂに固定しているビスであり、笠木本体１１ａが笠木補助材１１ｂに被せてあることで、ビス３９の頭が見えない。
上述のように本手摺は、支柱１０の屋外側に間隔をおいて配置した竪枠１４間をパネル取付部としており、また断熱材７は支柱１０間に取付けてあって、ガラスパネル３と断熱材７の間及び支柱１０と竪枠１４の間を集熱板４及び配管の配置スペース１５としている。このスペース１５の左右両側は、支柱１０と竪枠１４間に設けた塞ぎ材２９により塞がれている。

集熱板４は、図９に示すように、溝を付けた表裏２枚の板４ａ，４ｂを貼り合わせて板状に形成され、上部と下部に出入口管３０ａ，３０ｂが挿通して設けてあり、上下の出入口管３０ａ，３０ｂに連通するように熱媒体の流路３１が上下方向に多数設けてある。集熱板４の表面は、黒っぽい色に塗装されている。
集熱板４は、図２に示すように、笠木補助材１１ｂの下面と下弦材１３の上面とに取付けたアングル３２ａ，３２ｂにネジ４３で固定して、ガラスパネル３と断熱材７の間のスペース１５に配置してあり、集熱板４単体でネジ４３を介して室内側から簡単に取り付け・取外しできるようになっている。
図６に示すように、横並びに配置された集熱板４の出入口管３０ａ，３０ｂは、配管９ａ，９ｂによりそれぞれ連結され、右側の集熱板４の下側の出入口管３０ｂの右側端部に、熱媒体循環ポンプ２２と連結した供給側配管９ｃが接続され、左側の集熱板４の上側の出入口管３０ａの左側端部に、熱媒体を貯湯タンク１８に戻す戻り配管９ｄが接続されており、熱媒体は、図中の矢印で示す方向に流れ、各集熱板４の流路３１を下から上に流れる間に太陽熱を吸収して加熱される。戻り配管９ｄは、集熱板４の屋内側のスペース１５を通して右端の支柱１０の近くまで持ってきて、下弦材１３を貫通してベランダの床部１７上を伝って貯湯タンク１８まで配管してある。床部１７上に這わせた供給側配管９ｃ及び戻り配管９ｄは、図７に示すように、カバー３３で隠してある。

図１，５に示すように、集熱板４が配置されている範囲に設けられた竪枠１４の屋内側面には、集熱板４に接続された配管９ａ，９ｂを隠すための板状のカバー８が取付けてある。カバー８は、集熱板４と同じ黒っぽい色に塗装されている。このカバー８を有することで、配管９ａ，９ｂが屋外側から見えず、また集熱板４はガラスパネル３越しに透けて見えるが、カバー８により集熱板４同士の境目を隠して黒っぽく連続して見えるため、屋外側から見たときにすっきりして見える。

図２，３に示すように、笠木本体１１ａは屋内側寄りに下向きに開口したパネル保持溝３４ａを有し、断熱材７は屋内側面にアルミ製の裏板３５が接着して設けてあり、パネル保持溝３４ａに裏板３５の上端部を挿入してビード３６により保持してある。裏板３５下端部は、隣接する支柱１０間に架設した下横材３７の上面に形成したパネル保持溝３４ｂにビード３６を介して保持してある。裏板３５の側端部は、図５に示すように、支柱１０の側面に取付けた竪枠材３８のパネル保持溝３４ｃにビード３６を介して保持してある。このように、集熱板４の屋内側に断熱材７を設けてあることで、集熱板４の熱が逃げるのを防止して、集熱効率を高めることができる。また、断熱材７の裏板３５により集熱板４や配管９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが隠れるので、屋内側から見た意匠性が良好となる。
ビード３６は着脱自在であって、四周のビード３６を取外すことで断熱材７を裏板３５ごと屋内側に取外すことができ、断熱材７を取外すことで集熱板４のメンテナンスが容易に行える。

図４，５に示すように、左端のガラスパネル３の屋内側には集熱板４も断熱材７も設置していないため、このガラスパネル３を通じて光がベランダ１６に差し込むので、閉塞感を防止できる。

本手摺の施工手順は、まず支柱１０の屋外側に持ち出す部分、すなわち下弦材１３と竪枠１４と笠木補助材１１ｂとを枠状に組立ててブラケット１２に支持し、笠木本体１１ａを笠木補助材１１ｂに被せるように配置し、連結金具４０により支柱１０に固定する。次に、ガラスパネル３と太陽電池パネル５の取付けを行う。その次に、アングル３２ａ，３２ｂを笠木補助材１１ｂと下弦材１３に取付け、集熱板４の設置と配管作業を行う。その後、支柱１０間に下横材３７を、支柱１０側面に竪枠材３８を取付け、断熱材７の取付けを行う。

以上に述べたように本手摺２６は、手摺構造体１の開口部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆの屋外側寄りにパネル取付溝６ａ，６ｂ，６ｃを有し、そのパネル取付溝６ａ，６ｂ，６ｃを利用してガラスパネル３と太陽電池パネル５とが取付けてあり、集熱板４はガラスパネル３と分離してガラスパネル３の屋内側に着脱可能に配置したので、集熱板４のメンテナンスや交換のために集熱板４を屋内側から簡単に取外すことができ、しかも集熱板４を取外してもガラスパネル３が手摺構造体１の開口部２ｂ，２ｃ，２ｄにそのまま取付いているので、作業者が転落したり物品を落下させたりする心配がなく、集熱板４のメンテナンスや交換が容易に行える。また、集熱板４の屋外側にガラスパネル３を有することで、屋外側から見た意匠が良好になる。また、太陽光が太陽電池パネル５に遮られることなく集熱板４に当たり、効率よく太陽熱を吸収できる。
さらに、集熱板４の屋内側に断熱材７を設置してあるため、集熱効率がより一層高められると共に、断熱材７により集熱板４や配管９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが隠れるので、屋内側の意匠性を向上できる。断熱材７は、集熱板４を手摺構造体１に取付けたままで屋内側から取外し可能であるため、集熱板４のメンテナンスが容易に行える。
さらに本手摺２６は、竪枠１４の屋内側面に集熱板４と同色の板状のカバー８を設置することで、集熱板４の配管９ａ，９ｂや集熱板４同士の隙間を隠したので、屋外側の意匠がすっきりしたものになっている。
また本手摺２６は、図５に示すように、支柱１０の屋外側に間隔をおいて配置した竪枠１４間をパネル取付部とし、支柱１０間を断熱材７の取付部としてあって、ガラスパネル３と断熱材７の間及び支柱１０と竪枠１４の間を集熱板４及び配管の配置スペース１５としたので、集熱板４の設置や配管作業及びメンテナンスが容易である。
笠木１１を、笠木本体１１ａと、パネル取付溝６ａを有し笠木本体１１ａ内の屋外側に配置した笠木補助材１１ｂとからなる構成としたので、笠木１１にガラスパネル３と太陽電池パネル５が体裁良く納まり、且つ笠木１１の見付け寸法を小さくすることができ、笠木部の意匠性が良好となる。また、パネル取付溝６ａを有する笠木補助材１１ｂを笠木本体１１ａと分割したことで、笠木補助材１１ｂを竪材１４及び下弦材１３と共に予め枠状に組立てることが可能となり、手摺構造体１の組立てを容易化できる。

太陽電池パネル５の屋内側は配管スペースとして、配管の立ち上がり部と立下り部として利用できる。

手摺からの配管取り出し部の配管カバーは斜め下向きに取り出すようになっており、足がかりとならないような構造になっている。

本発明は以上に述べた実施形態に限定されない。集熱体と太陽電池パネルの枚数は適宜変更することができ、太陽電池パネルが一枚だけのものであってもよい。手摺構造体や集熱体の形態は、適宜変更することができる。集熱体は、太陽熱を吸収できるものであればよく、実施形態に示した板状のものに限らず、配管により構成したものであってもよい。また実施形態のものは、手摺やパネルが垂直になっているが、斜めにすることもできる。透光性パネルは、透光性を有し且つベランダからの転落等を防止できるものであればよく、材質や形状は限定されるものではなく、ガラスパネル以外にも樹脂製パネルや、孔やスリットが設けられた金属製のパネル等を用いることもできる。本発明の手摺は、マンション等の集合住宅のベランダの他、一戸建て住宅のベランダやビルの屋上の手摺等としても利用できる。

１ 手摺構造体
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ 開口部
３ ガラスパネル（透光性パネル）
４ 集熱板（集熱体）
５ 太陽電池パネル
６ａ，６ｂ，６ｃ パネル取付溝（パネル取付部）
７ 断熱材
８ カバー
９ａ，９ｂ 配管
１０ 支柱
１１ 笠木
１２ ブラケット
１３ 下弦材
１４ 竪枠
１５ 集熱板（集熱体）及び配管の配置スペース

Claims (4)

1. 複数の開口部を有する手摺構造体と、透光性パネルと集熱体と太陽電池パネルとを備え、手摺構造体は、開口部の屋外側寄りにパネル取付部を有し、一のパネル取付部に透光性パネルが取付けてあり、他のパネル取付部に太陽電池パネルが取付けてあり、集熱体は透光性パネルの屋内側に着脱可能に配置してあり、集熱体の屋内側に断熱材が配置してあり、断熱材は集熱体を手摺構造体に取付けたままで屋内側から取外し可能であることを特徴とする集熱体付き手摺。
2. パネル取付部を構成する竪枠に沿って、集熱体に接続される配管を屋外側から隠すカバーが透光性パネルの屋内側に設けてあることを特徴とする請求項１記載の集熱体付き手摺。
3. 手摺構造体は、左右方向に間隔をおいて設けた支柱と、支柱の下部に屋外側に突出して設けたブラケットと、ブラケットに支持して支柱に架設した下弦材と、下端を下弦材に支持し支柱の屋外側に間隔をおいて配置した竪枠と、支柱及び竪枠の上部に架設した笠木とを有し、竪枠間をパネル取付部とし、支柱間を断熱材の取付部としてあると共に、透光性パネルと断熱材の間及び支柱と竪枠の間を集熱体及び配管の配置スペースとしてあることを特徴とする請求項１又は２記載の集熱体付き手摺。
4. 笠木は、笠木本体と、笠木本体内の屋外側に配置した笠木補助材とからなり、笠木補助材にパネル取付部を有することを特徴とする請求項３記載の集熱体付き手摺。

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