JP5401102B2 - 集熱装置の取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、外壁に太陽熱を集める集熱装置を取り付ける集熱装置の取付構造に関する。

太陽熱を利用した暖房補助システムを建物に装着することが行われており、その一例として、アルミ製パネルの内部に空気を取り込み、この空気を暖めるソーラースパンドルが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
特許文献１では、アルミパネルからなるソーラーウォールの内部に空気を取り込んで暖め、この暖められた空気をパイプに通じて建物に供給する換気システムや、建物の外壁にアルミ製の太陽光集熱パネルを設置し、冬では、パネル内で暖められた空気を外壁に形成された孔を通じて室内に取り込み、夏では、パネル内で暖まった空気を集熱パネル正面上部に形成された換気口から外部に放出する太陽熱収集システムが記載されている。
特許文献２では、集熱パネルが取り付けられる外壁は、複数の柱の間に設けられた上下の横材の両面に外装材と内装材とを設けた構造であり、集熱パネルは柱と横材とに釘つけられている。

特開２００５−２２１１０１ 特開２００８−１１６１７６

しかし、特許文献１では、ソーラーウォールと建物との間でパイプを接続するので、設置場所をとるという課題がある。
特許文献２では、特許文献１の課題は解決できるが、集熱パネルが取り付けられる外壁は木質系であり、断熱効果が軽量発泡コンクリート（ＡＬＣ）から形成されたＡＬＣ壁に比べて低い。また、特許文献２では、装置を壁に直接釘打ちするため、そのまま、ＡＬＣ板に用いると、釘が抜けてしまう。
本発明は、ＡＬＣの外壁であっても、容易に取り付けることができる集熱装置の取付構造を提供することを目的とする。

本発明の集熱装置の取付構造は、外壁１２４に太陽熱を集める集熱装置３を取り付ける集熱装置の取付構造であって、前記外壁は軽量気泡コンクリートから形成され、前記集熱装置は、前記外壁を覆う金属製パネル３１と、この金属製パネルの外周縁に連結された枠状の装置本体３２とを備え、この装置本体がアンカー部材４により前記外壁に取り付けられ、前記装置本体は、それぞれ前記アンカー部材が挿入可能で前記外壁側に凹んだ上部凹部３２１Ａと下部凹部３２１Ｂとを有し、前記上部凹部を支持する本体支持部材４１が前記外壁に固定され、前記装置本体が前記金属製パネルよりも突出していることを特徴とする。
この発明によれば、アンカー部材（フィッシャー部材）のアンカー効果により、抜けることがないため、集熱装置を外壁に確実に取り付けることができる。

この際、前記金属製パネルと前記外壁との間には、居室１２に連通される空気流通路が形成されていることが好ましい。
この発明によれば、金属製パネルの熱交換により空気流通路の空気を暖めるため、この暖められた空気により居室を効率的に暖めることができる。

また、前記外壁の空気流通路側の平面には、防湿シート５が設けられていることが好ましい。
この発明によれば、ＡＬＣにより形成された外壁から仮にガスが発生するとしても、この発生したガスを防湿シートにより空気流通路に流出することを防止できる。そのため、仮に、ＡＬＣ外壁から不具合があるガスが発生したとしても、空気流通路を介して居室に流入されることがない。したがって、居室内のガス基準が厳しい場合でも、容易にガス基準を満たすことができる。

しかも、上部凹部３２１Ａと下部凹部３２１Ｂにアンカー部材が挿入されるため、アンカー部材が外部から見えにくく、装置本体の意匠性を向上させることができる。

以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態の建物の一部を切り欠いて示す側面図である。図２は、集熱装置が取り付けられた腰壁の上部を示す断面図である。図３は、空気取り入れ口近傍を示す断面図である。図４は、集熱装置が取り付けられた外壁の下部を示す断面図である。

図１に示すように、本実施形態のユニット式建物１（以下「建物１」と略記する）は、工場で生産された複数の１階建物ユニット１１Ａを建築現場の基礎１０上で水平方向に配置され、さらにいくつかの１階建物ユニット１１Ａ上に同様の２階建物ユニット１１Ｂを配置され、さらに２階建物ユニット１１Ｂ上に傾斜屋根１１Ｃが配置されることで構築されている。

各建物ユニット１１Ａ，１１Ｂは、略箱状に形成された骨組みを有しており、この骨組みは四隅に立設された４本の柱１１１と、これら各柱１１１の上端間及び下端間に架設された天井梁１１２及び床梁１１３とを備えている。また、各建物ユニット１１Ａ、１１Ｂの骨組みには、内壁パネル１２１、天井パネル１２２、床パネル１２３及び外壁を構成する軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）から形成されたＡＬＣ外壁１２４が取り付けられて、内部に居室１２を有する各建物ユニット１１Ａ，１１Ｂが完成するようになっている。
１階建物ユニット１１Ａのうち南側に配置された１階建物ユニット１１Ａは、下屋を構成し、この下屋を構成する１階建物ユニット１１Ａの上部には、バルコニ２が配置されている。

このバルコニ２は、床部材２１と、この床部材２１の外周に設けられた腰壁２２を備える。床部材２１は、枠状の四周の梁２４と、この梁２４間に配置される図示しない中間梁とにより支持されている。また、腰壁２２の上部には、笠木部材２３が取り付けられている。
床部材２１の腰壁２２側の一端縁には、溝凹部２５１Ａを有する溝部材２５１が梁２４の上端部に架け渡されている。溝凹部２５１Ａには、溝カバー２５２が取り付けられている。
腰壁２２及び１階建物ユニット１１Ａの外部側には、集熱装置３が配置されている。この集熱装置３は、平板状の金属製パネル３１と、この金属製パネル３１の外周縁に連結された枠状の装置本体３２とを備える。
装置本体３２は、図１では図示しないアンカー部材４により腰壁２２に取り付けられている。装置本体３２は、腰壁２２及びＡＬＣ外壁１２４との間に、居室１２に連通される空気流通路としての内部空間３３を形成する。

図２に示すように、腰壁２２は、ＡＬＣから形成された腰壁ＡＬＣ外壁２２１と、腰壁ＡＬＣ外壁２２１のバルコニ２側に順次配置された中間パネル２２２及びパネル内壁２２３を含んで構成されている。
腰壁ＡＬＣ外壁２２１の上端面には、突起部２２１Ａと、この突起部２２１Ａに並んで配置されたコ字状の支持部材２２１Ｂとが設けられている。突起部２２１Ａ及び支持部材２２１Ｂには、略Ｌ字状の内側カバー部材２２１Ｃが横たわって載置されている。この内側カバー部材２２１Ｃには、その側面に沿って第２防湿シート２２１Ｄが接着されている。
中間パネル２２２の上端面には、平板状の平板横材２２２Ａが載置され、この平板横材２２２Ａの上端面には断面コ字状のコ字型横材２２２Ｂが配置されている。
コ字型横材２２２Ｂの上端面には、内側カバー部材２２１Ｃの先端が当接している。また、コ字型横材２２２Ｂの上端面から平板横材２２２Ａ及び中間パネル２２２の側面に沿って第３防湿シート２２２Ｃが接着されている。この第３防湿シート２２２Ｃとパネル内壁２２３との間には、防湿部材２２３Ａが介在している。
平板横材２２２Ａの上端部及びコ字型横材２２２Ｂの上端部には、それぞれボルト２５により笠木部材２３が固定されており、この笠木部材２３により、腰壁ＡＬＣ外壁２２１、中間パネル２２２及びパネル内壁２２３の上端部が覆われている。笠木部材２３は、折曲部２３１を有し、この折曲部２３１と第２防湿シート２２１Ｄとの間には、パイプ部材２６１と詰め物２６２が配置されている。

腰壁ＡＬＣ外壁２２１及びＡＬＣ外壁１２４の内部空間３３側には、複数の腰壁溝２２１Ｅと、アンカー部材４を挿入可能な腰壁挿入孔２２１Ｆと、アンカー部材４を挿入可能な支持取付孔２２１Ｇとが形成されている。
これら腰壁挿入孔２２１Ｆ、支持取付孔２２１Ｇ及び腰壁溝２２１Ｅが覆われて、防湿シート５が腰壁ＡＬＣ外壁２２１の平面から上端面まで折れ曲がって一連に接着されている。

装置本体３２は、腰壁挿入孔２２１Ｆに対応する上部凹部３２１Ａを有する。この上部凹部３２１Ａが本体支持部材４１に支持される状態で、上部凹部３２１Ａから腰壁挿入孔２２１Ｆにアンカー部材４を挿入することにより、ＡＬＣ外壁１２４に装置本体３２が固定されている。
また、装置本体３２は、上部凹部３２１Ａに隣接した上固定凹部３２２Ａを有する。
この上固定凹部３２２Ａには、その内部に金属製パネル３１の上端部が挿入されている。そして、この金属製パネル３１の上端部がボルト３２３により固定されている。
装置本体３２の上端面には、Ｌ型の上側アングル材２３４がボルト２３４Ａにより取り付けられている。上側アングル材２３４は、防湿シート５の上端部を覆っている。防湿シート５の上側アングル材２３４の上部から露出した部分は、腰壁ＡＬＣ外壁２２１の上端部まで露出している。この露出した部分は、笠木部材２３で覆われている。
なお、防湿シート５、第２防湿シート２２１Ｄ及び第３防湿シート２２２Ｃは、ポリエチレンから成形されていてもよく、他の材料から成形されていてもよい。

図３に示すように、梁２４の上端面には、Ｌ型のアングル材２４１が取り付けられている。アングル材２４１には、ボルト２４２によりＬ型の支持部材２４３が固定されている。支持部材２４３は、ＡＬＣ外壁１２４の平面から下端面に沿って折れ曲がり、腰壁ＡＬＣ外壁２２１を支持している。なお、中間パネル２２２の下端部とパネル内壁２２３の下端部との間には、図示したように防湿部材２２３Ｂが介在されていてもよい。

下屋を構成する１階建物ユニット１１Ａでは、ＡＬＣ外壁１２４の上部及びパネル内壁２２３の上部に内部空間３３と居室１２とを連通する連通孔１２１Ａ，１２４Ａが形成されている。これら連通孔１２１Ａ，１２４Ａには、筒状の連通部材１２５がはめ込まれている。この連通部材１２５の内部は、空気取り入れ口３４とされ、空気流通路を構成している。
連通部材１２５の居室１２側には、換気ファン１２６が取り付けられている。この換気ファン１２６は、内部空間３３の空気を居室１２に取り入れることができるとともに、居室１２内の空気を内部空間３３に排出することもできる。
ＡＬＣ外壁１２４の内部空間３３側の平面には外壁溝１２４Ｂが形成されている。この外壁溝１２４Ｂが覆われる状態で、腰壁ＡＬＣ外壁２２１の平面から連続して防湿シート５が接着されている。また、防湿シート５は、適宜切断されて、連通部材１２５の内部側に折れ曲っている。

図４に示すように、床梁１１３の上端面には、Ｌ型のアングル材１１３Ａが取り付けられている。アングル材１１３Ａには、ボルト１１３ＢによりＬ型の支持部材１１３Ｃが固定されている。この支持部材１１３Ｃは、ＡＬＣ外壁１２４の平面から下端面に沿って折れ曲がり、ＡＬＣ外壁１２４を支持している。
ＡＬＣ外壁１２４の内部空間３３側には、アンカー部材を挿通可能な外壁挿入孔１２４Ｃが形成されている。防湿シート５は、この外壁挿入孔１２４Ｃ及び外壁溝１２４Ｂが覆われるようにＡＬＣ外壁１２４の下端面まで折れ曲がって一連に接着されている。装置本体３２は、腰壁挿入孔２２１Ｆに対応する下部凹部３２１Ｂを有する。アンカー部材４が下部凹部３２１Ｂを介して外壁挿入孔１２４Ｃに挿入されることにより、装置本体３２がＡＬＣ外壁１２４に固定されている。

装置本体３２は、下部凹部３２１Ｂに隣接した金属製パネル３１を固定するための下固定凹部３２２Ｂを有する。この下固定凹部３２２Ｂには、その内部に金属製パネル３１の下端部が挿入されている。そして、金属製パネル３１の下端部がボルト３２３により固定されている。
装置本体３２の下端面には、Ｌ型の下側アングル材３２５がボルト３２５Ａにより固定されている。
この下側アングル材３２５には、ボルト３２７Ａにより角材３２７が固定されている。そして、この角材３２７には、Ｌ型の第２下側アングル材３２６が固定されている。これら下側アングル材３２５及び第２下側アングル材３２６により、防湿シート５の下端部を固定しつつ外部から見えないようにしている。

次に集熱装置３の取付手順について、図５を参照して説明する。
図５は、腰壁及び外壁に集熱装置を取り付ける手順（Ａ）〜（Ｃ）を示す断面図である。
まず、基礎１０上に、各建物ユニット１１Ａ，１１Ｂを配置する。そして、南側の下屋を構成する１階建物ユニット１１Ａに、ＡＬＣ外壁１２４などを取り付ける。さらに、この１階建物ユニット１１Ａの上方に、腰壁ＡＬＣ外壁２２１や笠木部材２３を取り付けて、バルコニ２を構築する。腰壁ＡＬＣ外壁２２１には、腰壁挿入孔２２１Ｆ及び支持取付孔２２１Ｇを形成し、ＡＬＣ外壁１２４には、外壁挿入孔１２４Ｃを形成する。
次に、腰壁ＡＬＣ外壁２２１の平面とＡＬＣ外壁１２４の平面とに防湿シート５を接着する。ここで、防湿シート５の上端部を、腰壁ＡＬＣ外壁２２１の上端面に折り曲げて接着するとともに、防湿シート５の下端部を、ＡＬＣ外壁１２４の下端面に折り曲げて接着する。そして、腰壁２２の上部に笠木部材２３を取り付ける。

また、連通部材に対応する位置では、防湿シート５を適宜切断して、連通部材１２５の内部に折り曲げる。
続けて、図５（Ａ）に示すように、アンカー部材４を支持取付孔２２１Ｇに挿入して、本体支持部材４１を腰壁２２に固定する。
さらに、図５（Ｂ）に示すように、本体の上側の上部凹部３２１Ａを本体支持部材４１に支持させた状態で、腰壁挿入孔２２１Ｆにアンカー部材４を挿入する。これにより、装置本体３２の上端部を腰壁ＡＬＣ外壁２２１に固定する。
そして、図５（Ｃ）に示すように、装置本体３２の下側の下部凹部３２１Ｂから腰壁挿入孔２２１Ｆにアンカー部材４を挿入する。これにより、装置本体３２の下端部をＡＬＣ外壁１２４に固定して、集熱装置３を腰壁ＡＬＣ外壁２２１及びＡＬＣ外壁１２４に固定する。

上述のような本実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態の取付構造では、集熱装置３を構成する枠状の装置本体３２が、アンカー部材４によりＡＬＣ外壁１２４及び腰壁ＡＬＣ外壁２２１に取り付けられている。
そのため、アンカー部材４により、装置本体３２を介して集熱装置３を外壁に確実に取り付けることができる。そして、アンカー効果により、抜けることがない。

（２）そして、装置本体３２の下端部には、ＡＬＣ外壁１２４に固定される下部凹部３２１Ｂが設けられている。
このように、内部空間３３の下方が閉じられているため、内部空間３３の下方から虫が侵入するなどの不都合を防止できる。

（３）また、金属製パネル３１と腰壁ＡＬＣ外壁２２１及びＡＬＣ外壁１２４との間には、内部空間３３と、居室１２に連通される空気取り入れ口３４が形成されている。そして、これら内部空間３３と、空気取り入れ口３４とが空気流通路を構成する。
そのため金属製パネル３１の熱交換により内部空間３３の空気が暖められ、この暖められた空気により居室１２を効率的に暖めることができる。

（４）さらに、ＡＬＣ外壁１２４及び腰壁ＡＬＣ外壁２２１の内部空間３３側の平面には、防湿シート５が接着されている。
そのため、ＡＬＣ外壁１２４から仮にガスが発生するとしても、この発生したガスを防湿シート５により空気流通路に流出することを防止できる。そのため、不具合があるガスが発生したとしても、空気流通路を介して居室１２に流入されることがない。

（５）また、防湿シート５は、連通部材１２５の内部側に折れ曲っている。
そのため、防湿シート５と連通部材１２５との隙間からＡＬＣ外壁１２４に水が浸入するという不都合を防止できる。

（６）そして、装置本体３２は、アンカー部材４が挿入可能で前記外壁側に凹んだ上部凹部３２１Ａ及び下部凹部３２１Ｂを有する。
そのため、アンカー部材４が外部から見えにくく、装置本体３２の意匠性を向上させることができる。

[変形例]
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。
例えば、空気取り入れ口３４には、換気を調整する換気弁が設けられていてもよい。
この換気弁を調整することにより、暖められた空気の取り入れ量を調整できるため、居室１２内の温度の調整が容易になる。
さらに、空気取り入れ口３４及び換気ファン１２６は、それぞれ複数設けられていてもよい。
また、建物１は、ユニット式建物に限られない。パネル工法、在来工法により建てられた建物１でも本発明を適用できる。
そして、集熱装置３は下屋の外側から腰壁２２の上部に亘り設けられたものに限らず、集熱装置３は下屋の外側から腰壁２２の下部に設けられていてもよい。すなわち、集熱装置３の上端部は空気取り入れ口３４よりも上方に固定されていてもよい。
また、装置本体３２の下端部は、ＡＬＣ外壁１２４に固定されている構成を示したが、装置本体３２の下端部は、ＡＬＣ外壁１２４に固定されていなくてもよい。
さらに、アンカー部材４は、ボルト部材及びプラグ部材により構成されていてもよい。

本発明は、太陽熱を利用して居室内を暖める暖房補助システムに利用できる。

本発明の実施形態の建物の一部を切り欠いて示す側面図である。 集熱装置が取り付けられた腰壁の上部を示す断面図である。 空気取り入れ口近傍を示す断面図である。 集熱装置が取り付けられた外壁の下部を示す断面図である。 腰壁及び外壁に集熱装置を取り付ける手順（Ａ）〜（Ｃ）を示す断面図である。

１ 建物
３ 集熱装置
４ アンカー部材
５ 防湿シート
１２ 居室
２２ 腰壁
３１ 金属製パネル
３２ 装置本体
３３ 内部空間
３２１Ａ 上部凹部
３２１Ｂ 下部凹部

Claims (3)

1. 外壁に太陽熱を集める集熱装置を取り付ける集熱装置の取付構造であって、
   前記外壁は軽量気泡コンクリートから形成され、
   前記集熱装置は、前記外壁を覆う金属製パネルと、この金属製パネルの外周縁に連結された枠状の装置本体とを備え、
   この装置本体がアンカー部材により前記外壁に取り付けられ、
   前記装置本体は、それぞれ前記アンカー部材が挿入可能で前記外壁側に凹んだ上部凹部と下部凹部とを有し、
   前記上部凹部を支持する本体支持部材が前記外壁に固定され、
   前記装置本体が前記金属製パネルよりも突出している
   ことを特徴とする集熱装置の取付構造。
2. 請求項１に記載の集熱装置の取付構造において、
   前記金属製パネルと前記外壁との間には、居室に連通される空気流通路が形成されている
   ことを特徴とする集熱装置の取付構造。
3. 請求項２に記載の集熱装置の取付構造において、
   前記外壁の空気流通路側の平面には、防湿シートが設けられている
   ことを特徴とする集熱装置の取付構造。

Images