JPH0562627U - 太陽熱利用建築物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 屋根材４とこれの内側に配設された断熱材１
４との間に設けられた屋根の外側通気層４８と、屋根上
に断熱材１４を介して設置され、照射された太陽光によ
り空気を流通させながら加熱する集熱流路１０を有する
太陽熱集熱装置６と、を具備する太陽熱利用建築物２に
おいて、屋根４の外側通気層４８を流れる空気を前記太
陽熱集熱装置６の集熱流路１０に取り込む給気ダクト６
０を設けてなることを特徴としている。また、小屋裏換
気口６２を介して外気を前記太陽熱集熱装置６の集熱流
路１０に取り込む給気ダクト６０を設けてなることをも
特徴としている。 【効果】 従来のように屋外の風の影響を直接受けるこ
とがなく、安定して空気を取り入れることができ、安定
した室内の温度制御を行なうことができる。また、屋外
のほこりや虫が室内に入ることが少ない。さらに、熱効
率を効率よくすることもできる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の技術分野】

本考案は、太陽熱を利用して屋内の暖房、若しくは冷房を行なう太陽熱利用建 築物に関する。

【０００２】

【考案の技術的背景】

特開昭６３−１６５６３３号公報および特開昭６４−７５８５８号公報に開示 されているように、太陽熱を集熱装置で集熱して暖められた空気を、建築物内に 配置された蓄熱装置に供給して蓄熱し、この蓄熱を除々に放出して建築物内を暖 房する太陽熱利用建築物が知られている。

【０００３】 このような太陽熱利用建築物では、外部空気を取り込んで流通させながら太陽 熱により加熱する集熱流路を有する太陽熱集熱装置が屋根上に設けてあり、この 屋根先の下端に、集熱流路に外気を取り入れるための取り入れ口が設けてある。 しかしながら、このような太陽熱利用建築物では、取り入れ口から太陽熱集熱 装置内に供給される空気量が屋外の風の影響を受けやすく、したがって、室内に 供給される空気量が安定しないという課題を有している。

【０００４】 すなわち、屋根上の取り入れ口付近で風が発生すると、かかる取り入れ口付近 の領域の気圧が、太陽熱集熱装置の集熱流路内の気圧よりも低くなり、この取り 入れ口から屋外の空気を取り入れにくくなる。このため、かかる風量が大きいと 、取り入れ口から空気を取り入れることができなくなってしまう。その結果、従 来の太陽熱利用建築物では、室内に供給される空気の量や温度が安定せず、安定 した温度制御を行なうことができないという問題がある。

【０００５】 また、従来の太陽熱利用建築物には、上述の取り入れ口が外気に直接面してい るため、ほこりや虫が入りやすいという課題も有している。取り入れ口から太陽 熱集熱装置内の集熱流路に入ったほこりや虫は、加熱された暖気を屋内に導くた めのダクトを通して室内に浸入するという問題もある。

【０００６】

【考案の目的】

本考案は、このような事情に鑑みて試されたものであり、屋外の風の影響を受 けることなく、安定した室内の温度制御を行なうことができ、且つ、ほこりや虫 が室内に入ることがなく、しかも、熱効率を効率よくすることもできる太陽熱利 用建築物を提供することを目的とする。

【０００７】

【考案の概要】

この目的を達成するため、本考案に係る太陽熱利用建築物は、 屋根材とこれの内側に配設された断熱材との間に設けられた屋根の外側通気層 と、 屋根上に断熱材を介して設置され、照射された太陽光により空気を流通させな がら加熱する集熱流路を有する太陽熱集熱装置と、 この集熱装置で加熱された空気をファンの駆動により屋内に取り込む屋内ダク トと、 この屋内ダクトから供給された加熱空気の熱を蓄熱する蓄熱装置と、 必要時に屋内ダクトから分岐して加熱空気を排出する排出手段と、を具備し、 これにより少なくとも屋内の暖房を行う太陽熱利用建築物において、 前記屋根の外側通気層を流れる空気を前記太陽熱集熱装置の集熱流路に取り込 む給気ダクトを設けてなり、これにより、外側通気層を流れる空気を太陽熱集熱 装置により加熱して屋内に取り込むことを特徴としている。

【０００８】 このように、本考案では、給気ダクトにより、外側通気層を流れる空気を太陽 熱集熱装置に取り込み、この集熱装置により加熱して屋内に取り込んでいる。そ のため、先ず、従来のように屋外の風の影響を直接受けることがなく、安定して 空気を取り入れることができ、安定した室内の温度制御を行なうことができる。 第２に、屋外のほこりや虫が室内に入りにくくなる。さらに、第３に、外側通気 層である程度暖められた空気を太陽熱集熱装置により加熱する様な状態で屋内に 取り込んでいるため、熱効率を効率よくすることができる。

【０００９】 また、本考案の請求項２では、小屋裏換気口を介して外気を前記太陽熱集熱装 置の集熱流路に取り込む給気ダクトを設けてなり、これにより、小屋裏内の空気 を太陽熱集熱装置により加熱して屋内に取り込むことを特徴としている。 このようにすることによっても、屋外の風の影響を受けることがなく、安定し て空気を取り入れることができ、安定した室内の温度制御を行なうことができ、 また、屋外のほこりや虫が室内に入ることがない。

【００１０】

【考案の具体的説明】

以下、本考案の実施例に係る太陽熱利用建築物を図面を参照しつつ説明する。 図１は、本考案の第１の実施例に係る太陽熱利用建築物の構成を模式的に示す 模式的断面図である。図２は、この第１の実施例に係る太陽熱利用建築物の屋根 構造を具体的に示す断面図である。

【００１１】 先ず、図１を参照して第１の実施例を説明する。 第１の実施例に係る太陽熱利用建築物２では、屋根４の上に太陽熱集熱装置６ が設置してある。太陽熱集熱装置６は、取り入れられた空気を流通する集熱流路 １０を有している。この集熱流路１０には、ガラス等の透明部材を通して太陽光 が照射され、ここに取り入れられた空気が加熱されるようになっている。この集 熱装置６と屋根との間には、断熱材１４が装着してある。

【００１２】 集熱装置６には、集熱流路１０内の加熱空気を屋内に導くための屋内ダクト１ ８の一端が連結してある。屋内ダクト１８の他の一端は、コンクリートなどから なる蓄熱装置３０に連結してあり、屋内ダクト１８の途中には、流路切り替えボ ックス２０が設置してある。この流路切り替えボックス２０には、排出ダクト２ ２（排出手段）及び吸引ダクト２４が連結してある。排出ダクト２２（排出手段 ）は、屋内ダクト１８内の空気を屋外に排出することが可能になっている。吸引 ダクト２４は、屋外空気を屋内ダクト１８に導くことが可能になっている。流路 切り替えボックス２０内には、排出流路切り替えダンパ２６と吸引流路切り替え ダンパ２８が装着してある。これら切り替えダンパ２６，２８は、太陽熱集熱装 置６と蓄熱装置３０とを連通する場合と、太陽集熱装置６と排出ダクト２２とを 連通すると共に吸引ダクト２４と蓄熱装置３０とを連通する場合とに、選択的に 制御されるようになっている。なお、後述するように、蓄熱装置３０は、蓄冷装 置としても働いてもよい。

【００１３】 このような流路切り替えボックス２０と集熱装置６側との間の屋内ダクト１８ 内には、集熱装置６内の空気を屋内ダクト１８内に強制的に適宜送風可能な第１ ファン３２が装着してある。また、吸引ダクト２４内には、吸引ダクト２４から 屋外空気を屋内ダクト１８内に強制的に吸引可能な第２ファン３４が装着してあ る。

【００１４】 このような建築物２における基礎３４の外周、柱３６の外周及び屋根材４ａの 屋内側には、断熱材３８が、建築物を包括的に囲繞するように、しかも床下空間 ４０及び小屋裏空間４２を連通するような内側通気層４４を形成するように、張 り巡らされている。このように断熱材３８により建築物を包括的に囲繞する建築 物では、床下空間４０、内側通気層４４及び小屋裏空間４２の通気を図るため、 床下には床下換気口５０を設けると共に、屋根の棟部分には棟下換気口５２が設 けてある。これらの換気口には、それぞれ床下開閉ダンパ５４及び棟下開閉ダン パ５６が設けである。

【００１５】 このように構成された建築物２においては、室内の換気を強制的に図ることが 好ましく、建築物内のある部屋、例えばトイレや風呂場などでは、建築物内の空 気を屋外に強制的に排出することが可能な換気装置５８が設けてある。 さて、本実施例では、断熱材３８と外壁材４６との間及び断熱材３８と屋根材 ４ａとの間には、外側通気層４８が形成してある。さらに、軒裏には、この外側 通気層４８に外気を取り入れる通気孔６２が設けてあると共に、床下には、外側 通気層４８内に外気を取り入れるように開口部６４が設けてある。さらに、この 外側通気層４８と、太陽熱集熱装置６の集熱流路１０とを連通する給気ダクト６ ０が設けてある。これにより、外側通気層４８を流れる空気を太陽熱集熱装置６ の集熱流路１０内に取り込むことができる。なお、外側通気層４８の空気を給気 ダクト６０内に導き易くするためのストッパー６６が給気ダクト６０の入口近く に設けてある。

【００１６】 次に、本実施例に係る作用を説明する。 冬季の昼間には、第１ファン３２が駆動され、第２ファン３４は駆動されない 。これにより、外側通気層４８から給気ダクト６０を介して太陽熱集熱装置６の 集熱流路１０内に空気が取り入れられて加熱される。この状態では、切り替えダ ンパ２６は、図１に示すように、排出ダクト２２及び吸引ダクト２４を閉塞する ように制御されている。このため、集熱装置６で加熱された空気は、屋内ダクト １８を通して、蓄熱装置３０に送られ、ここで熱交換され蓄熱されると共に、内 側通気層４４にも送られ、各部屋の暖房に寄与し、この後、換気装置５８により 排出される。

【００１７】 本実施例では、軒裏の通気孔６２から若しくは床下開口部６４から外側通気層 ４８に空気を取り入れ、この外側通気層４８から給気ダクト６０を介して太陽熱 集熱装置６の集熱流路１０内に空気を取り入れている。そのため、従来のように 、屋外の風の影響を直接受けることがなく、安定して空気を取り入れることがで き、安定した室内の温度制御を行なうことができる。さらに、屋外のほこりや虫 が室内に入りにくくなる。さらに、外側通気層４８を流れる空気はある程度暖め られているため、ある程度暖められた空気を太陽熱集熱装置６により加熱して屋 内に取り込んでいるため、熱効率を効率よくすることができる。

【００１８】 また、冬の夜には、第１ファン３２は駆動されず、蓄熱装置からの熱が放出さ れて、各部屋を暖房することができる。 さらに、夏の夜には、屋内を冷房することもできる。即ち、ダンパ２８が切り 換えられ、第１ファン３２は駆動されず、第２ファン３４は、屋内ダクト１８内 に夜間冷気を導入するように駆動される。このため、夏の夜の比較的冷たい外気 が、吸引ダクト２４を通して蓄熱装置３０に導入され、ここで熱交換され、冷熱 をこれら蓄冷装置３０に蓄冷される。夏の昼夜において、蓄冷装置３０から放出 された冷気は、各部屋を通り、各部屋を冷却する。

【００１９】 次に、図２を参照して、空気ダクト６０の構造を具体的に説明する。 図２に示すように、地垂木７１の上に野地板７２が配設され、この上の垂木７ ３の間に、断熱材３８が設けられている。この断熱材３８の上で、垂木７３の間 には、外側通気層４８が形成されている。これらの上に、野地板７４が配設され 、さらに、その上に垂木７５が配設されている。この上に、断熱材１４、野地板 ７７および黒色系のカラー鉄板７８が配設され、この上に、ガラス８０により集 熱流路１０が形成されている。この棟側には、集熱流路１０と図１に示す屋内ダ クト１８とを連通するための流路８１が設けられている。さらに、軒側には、軒 げた８２に断熱材３８が配設され、外壁８３との間に、外側通気層４８が形成さ れている。

【００２０】 さらに、本実施例では、野地板７４、断熱材１４、野地板７７および鉄板７８ を貫通して給気ダクト６０が設けられている。なお、外側通気層４８の空気を給 気ダクト６０内に導き易くするためのストッパー６６が設けてある。これにより 、軒先の通気孔６２から若しくは床下開口部６４（図１）から外側通気層４８に 空気を取り入れ、この外側通気層４８から給気ダクト６０を介して太陽熱集熱装 置６の集熱流路１０内に空気を取り込むことができる。効果については上述した 通りである。

【００２１】 次に、図３を参照して本考案の第２の実施例を説明する。 本実施例では、屋根に断熱材を設けてあるのではなく、天井ないし桁上に、断 熱材９１を設けてある。つまり、建築物における外壁４６の内側に、断熱材３８ が、天井の上側に、断熱材９１が、建築物の室内を包括的に囲繞するように、張 り巡らしてある。さらに、この断熱材９１の上方の小屋裏空間９３を換気するた めの小屋裏換気口９２が設けてある。さらに、屋根材４に、小屋裏空間９３と集 熱流路１０とを連通するための給気ダクト６０が設けてある。

【００２２】 このように構成してあるため、小屋裏換気口９２若しくは軒裏の通気孔６２か ら小屋裏空間９３を介して外気を導入し、その上で、この小屋裏空間９３から給 気ダクト６０を介して外気を集熱流路１０内に取り入れることができる。このよ うな構成によっても、屋外の風の影響を直接受けることがなく、安定して空気を 取り入れることができ、安定した室内の温度制御を行なうことができ、また、屋 外のほこりや虫が室内に入ることが少ない。また、第１の実施例と異なり、外気 を太陽熱集熱装置６内に取り入れているため、換気効率がよい。その他、建物内 を暖房する作用および冷房する作用は、第１の実施例と同様である。

【００２３】 なお、本考案は上述した実施例に限定されないのは勿論であり、種々変形可能 である。特に、実施例では、暖房のみならず冷房をも行う例を示したが、本考案 は、暖房のみを行う太陽熱利用建築物であっても適用可能であることは勿論であ る。

【００２４】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案では、給気ダクトにより、外側通気層を流れる空気 を太陽熱集熱装置に取り込み、この集熱装置により加熱して屋内に取り込んでい る。そのため、先ず、従来のように屋外の風の影響を直接受けることがなく、安 定して空気を取り入れることができ、安定した室内の温度制御を行なうことがで きる。第２に、屋外のほこりや虫が室内に入りにくくなる。さらに、第３に、外 側通気層である程度暖められた空気を太陽熱集熱装置により加熱する様な状態で 屋内に取り込んでいるため、熱効率を効率よくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案の第１の実施例に係る太陽熱利
用建築物の構成を模式的に示す模式的断面図である。

【図２】図２は、この第１の実施例に係る太陽熱利用建
築物の屋根構造を具体的に示す断面図である。

【図３】図３は、本考案の第２の実施例に係る太陽熱利
用建築物の構成を模式的に示す模式的断面図である。

【符号の説明】

２ 太陽熱利用建築物 １４ 屋根の断熱材 １８ 屋内ダクト ２２ 排出ダクト（排出手段） ３０ 蓄熱装置 ４８ 外側通気層 ６０ 給気ダクト ９１ 天井の断熱材 ９２ 小屋裏換気口

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋根材とこれの内側に配設された断熱材
   との間に設けられた屋根の外側通気層と、 屋根上に断熱材を介して設置され、照射された太陽光に
   より空気を流通させながら加熱する集熱流路を有する太
   陽熱集熱装置と、 この集熱装置で加熱された空気をファンの駆動により屋
   内に取り込む屋内ダクトと、 この屋内ダクトから供給された加熱空気の熱を蓄熱する
   蓄熱装置と、 必要時に屋内ダクトから分岐して加熱空気を排出する排
   出手段と、を具備し、これにより少なくとも屋内の暖房
   を行う太陽熱利用建築物において、 前記屋根の外側通気層を流れる空気を前記太陽熱集熱装
   置の集熱流路に取り込む給気ダクトを設けてなり、これ
   により、外側通気層を流れる空気を太陽熱集熱装置によ
   り加熱して屋内に取り込むことを特徴とする太陽熱利用
   建築物。
2. 【請求項２】 断熱された天井の上方の小屋裏空間内を
   換気するための小屋裏換気口と、 屋根上に断熱材を介して設置され、照射された太陽光に
   より空気を流通させながら加熱する集熱流路を有する太
   陽熱集熱装置と、 この集熱装置で加熱された空気をファンの駆動により屋
   内に取り込む屋内ダクトと、 この屋内ダクトから供給された加熱空気の熱を蓄熱する
   蓄熱装置と、 必要時に屋内ダクトから分岐して加熱空気を排出する排
   出手段と、を具備し、これにより少なくとも屋内の暖房
   を行う太陽熱利用建築物において、 小屋裏換気口を介して外気を前記太陽熱集熱装置の集熱
   流路に取り込む給気ダクトを設けてなり、これにより、
   小屋裏内の空気を太陽熱集熱装置により加熱して屋内に
   取り込むことを特徴とする太陽熱利用建築物。