JPH0790939A - 建築物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自然の恵みとしての太陽熱、太陽光、風力、
雨水等の自然恵体を最大限に利用し得るようにした建築
物の提供を目的とする。 【構成】 建築物本体１に対し屋根部分３を回転可能に
し、該屋根部分３には太陽光／熱利用体４，５及び／ま
たは６、風力発電装置７、雨水利用体４等の自然恵体受
恵体を複数設けて、自然恵体受恵効率を上げるようにし
た。また別の構成では、上記太陽光／熱利用体を太陽追
尾するようにした。さらに別の構成では上記太陽光／熱
利用体を太陽追尾するとともに天気予報データでもその
回動を制御するようにした。さらにまた別の構成では、
太陽熱温液器を含む回動移動体を設け、実質的（熱効率
的）に該回動移動体に直結して第一温液槽を配し、固定
面に第二温液槽を配し、第一温液槽の液体温度上昇時に
バルブ操作にて第一温液槽から第二温液槽へ液体を移し
て液体熱または液体そのものを利用するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は屋根部分が回転移動する
建築物に関し、特に太陽エネルギ等自然恵体を効率よく
利用しようとする建築物に関する。

【０００２】

【従来技術】従来の建築物は地面に対し固定して建てら
れる。またキャンピングカーのように移動できるものも
ある。通常の建築物を回転させるようなものも考えられ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
建築物は全体では極めて重いため回転させるのにエネル
ギを要し、利用しようとする自然エネルギを相殺してし
まうので全体を回転させることに意味がない。さらに重
量体回転機構は耐久性、安全性、経済性等に問題があ
る。本発明は前記従来技術の欠点に鑑みなされたもので
自然恵体としての太陽熱、太陽光、太陽光発電、風力、
雨水等を最大限に利用し得るようにした建築物の提供を
主目的とする。また本発明は前記主目的に加え、該自然
恵体の設置及び／または保守点検作業が容易な建築物の
提供をサブ目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記主目的を達成するた
め請求項１の発明に係る建築物は、建築物本体と屋根体
とからなる建築物において、該屋根体を建築物本体に対
し回転可能にする回転可能手段を設け、該屋根体と前記
建築物本体との間に所定間隙を設けるとともに該屋根体
の屋根部は傾斜して配設され、該屋根部に太陽熱温液器
と太陽光発電パネルと太陽光利用体と風力発電装置と雨
水利用体との少なくともいずれか２つを設けた点にあ
る。また前記サブ目的を達成するため、請求項２の発明
に係る建築物は、固底面と該固底面に対し回動軸を介し
て回動移動する屋根体とを設け、該屋根体に自然恵体受
恵体受恵面を傾斜して配設するとともに、該屋根体の該
回動軸近傍に０．１ｍ²以上で屋根体面積より未満の透
孔を設けた点にある。また前記主目的を達成するため、
請求項３の発明に係る建築物は、固定面と該固定面に対
し太陽追尾して回動移動する回動移動体とを設け、該回
動移動体の上面傾斜部に太陽熱温液器、太陽光発電パネ
ル、太陽光利用体等の太陽光熱利用体の少なくとも２つ
以上を固設した点にある。さらにまた前記主目的を達成
するため、請求項４の発明に係る建築物は、固定面と該
固定面に対し太陽追尾して回動移動する太陽光または太
陽熱利用体を含む回動移動体とを設け、該回動移動体は
天気予報データによりその回動を制御されるようにした
点にある。さらにまた前記主目的を達成するため、請求
項５の発明に係る建築物は、固定部と該固定部に対し太
陽追尾して回動移動する太陽熱温液器を含む回動移動体
とを設け、該回動移動体にもしくはこれに極めて近いと
ころに液体を入液する入液部と液体を給液する給液部と
を有する第１温液槽を配設し、前記固定部に第２温液槽
を配設し、前記給液部に一方が接続され第２温液槽の入
液部に他方が接続され中間部にバルブを有する連結手段
にて第１温液槽と第２温液槽を連結するとともに、第１
温液槽の液体温度上昇時に前記バルブの操作にて第１温
液槽から第２温液槽へ該液体を移し、第２温液槽の液体
熱を利用もしくは該液体そのものを利用し得るようにし
た点にある。

【０００５】

【作用】本発明の前記第１の点の実現により、前記自然
恵体受恵物のいずれか２つが共通屋根体に設けられるの
で、各自然恵体を効率よく受恵できる。例えば太陽熱温
液器を午前中は東に向けておき、午後は西に向けるよう
移動するだけでそれを南向きに固定した時と比べ格段に
優れた発熱を得ることができる。これに加え太陽光発電
パネルを連設すればその効果は同様に大なるものがあ
る。あるいは太陽光利用体（光ファイバ単体もしくは集
合体）を連設すれば、昼間の光源はすべて確保できる。
この太陽光利用体として直達光と天空光の両者を彩光す
る装置を使用すれば、さらに効率は良くなる。また複数
の自然恵体受恵物を回転共通屋根体に設けることで比較
的小さな受恵物（彩光装置，温水器集熱板）をさらに仰
角制御することが極めて簡単になる。さらに夜間は昼間
に発電パネルで発生した電気エネルギを電池に蓄電した
もので利用できる。あるいは風力発電を含む組み合せで
は、屋根体自体が導風体になる（ただし曇り、雨等の場
合、太陽追尾と切り離して利用）ので、相乗効果は絶大
である。さらには雨水利用体との組合せでは風雨があれ
ば風に対向するように屋根体を回転させるとより多くの
雨水を屋根体で受けることができる。さらにまた傾斜し
た屋根部を有する屋根体を建築物本体に対し回転可能に
すること自体、思わぬよき作用をもたらす。即ち一般に
強い台風等で屋根が壊れる被害がでるのは、多くは妻側
から風が吹き込むためであるが、建築物に被害が出るく
らい強い風が吹く恐れのある場合は該傾斜部を風向き方
向に正対させることにより風圧を水平方向と垂直方向と
に分散できる。これにより被害を最小限に食い止めるこ
とも可能である。また建築物本体に対し屋根体を回転さ
せる構成では、該本体上面固定面と屋根体との間に隙間
が必ずできる。なぜなら建築物屋根のような大きな回転
体をその固定面に対し無間隙に設けることは、理論的に
は可能であろうが、実際上不可能である。そこで該間隙
に建築物上意味をもたせて、これを積極的に有効利用す
るようにした。台風等の強風で家屋が壊れるのは、風圧
に耐えられず一方の窓ガラスが壊れて室内に入った風は
耐圧に弱い屋根を押し上げて家屋を崩壊させる。この時
他方の窓ガラスも壊れた場合は崩壊しなかったという事
例を聞く。この発明（図１〜図３の実施例）では好むと
好まざるとにかかわらず、該固定面と屋根体との間に間
隙ができ、前記事例の両窓が割れた状態を常時作り出し
ているので、台風等の強風にも極めて強い構造になって
いる。さらに図３の実施例では、横から入りこんだ風を
屋根体上部の開口（透孔）から逃がすようにしているの
で竜巻等の上昇乱気流にも耐えるものとなる。また前記
開口（の一部または全部）は常時は屋根部に設けられた
種々の自然恵体受恵体を保守点検及び／またはこれらを
設置するときに人が出入りするのに便利なように作用す
る。

【０００６】また本発明の前記第２の点の実現により、
即ち回動移動する屋根体の回動軸近傍に透孔を設けたの
で屋根部に設けられた種々の自然恵体受恵物を保守点検
及び／またはこれらを設置するときに人が出入りするの
に便利なように作用する。

【０００７】また本発明の前記第３の点の実現により、
複数の太陽光熱利用体を１つの回動移動体に載置して、
各エネルギを光、熱、電気各独立に取り出すようにした
ので経済的であるばかりか効率が極めて良い。従来では
太陽光発電にて光を電気に変換する効率はかなり悪くこ
れをさらに温水等の熱に変換するとその効率は極めて悪
くなる。これを太陽追尾してかつ別々にそのまま利用す
ることが出来るのでエネルギ利用効率が極めて良い。

【０００８】さらにまた本発明の前記第４の点の実現に
より、太陽エネルギ利用体を回動自在にし天気予報デー
タによりその回動を制御するようにしたので、前記利用
体を載置した回動移動体の動きに無駄がなくなる。一例
をあげれば雨の時は太陽エネルギをあまり利用できず追
尾してもしなくても変わらないので、前記回動移動体は
休止させておく。場合によっては太陽追尾ではなく風向
追尾させ、屋根部にて雨、風を効率よく受恵させるよう
にする。

【０００９】さらに加えて本発明の前記第５の点の実現
により、太陽熱利用の温液がさらに効率よく利用し得
る。即ち、太陽熱利用温液器の集熱板は回動移動体に固
設し、第一温液槽を回動移動体に固設もしくは集熱板に
極めて近いところに設け、固定部に第２温液槽を設け、
回動移動体を太陽追尾させると第１温液槽の水が効率よ
く温まる。一例を挙げると出願人住所にて平成５年６月
１２日（晴れ）の時に午後１時に第１温液槽（水；２０
０リットル）５８℃を記録、午後９時３０分４５℃、同
時刻第２温水槽４４．５℃であった。このデータをもう
少し詳述すると、午後１時に第１から第２温水槽に移水
すると同時に第１温水槽へ給水した。なお水の温度は同
午後９時３０分で１８℃、気温は２３℃であった。前記
５８℃、４５℃は槽中温度でなく第１温水槽からパイプ
長さにして約１５ｍ離れた浴槽への入力蛇口での温度で
あるので実際の温度は６０℃、４６℃を越えていると推
定される。また前記４４．５℃は前記浴槽中の温度であ
り、この浴槽を前記第２温水槽に見立てている。５８℃
−４４．５℃＝１３．５℃が自然冷却分であるが浴槽へ
の入水時にパイプ残留水３リットル乃至４リットル分も
含んでいること及び温水使用中同時に第１温液槽へ受水
するシステムを使用したことに留意されたい。このよう
に昼すぎに第１温水槽から第２温水槽に移水し、すぐ第
１温水槽を太陽追尾させると完全に１日に２回分の浴温
水が得られた。しかも追い焚きせず逆に水を混合して使
用した。なおその後同年７月初旬の晴れの日に前記とほ
ぼ同条件で６０℃，５２℃，第２温水槽４６℃を記録、
同年８月１２日、晴れ、午後１時３０分７０℃、午後１
１時５５分４９℃、第２温水槽４７℃、室温２５℃を記
録した。なお最初の２つのデータは後述のパターンＰ３
にて、最後のデータはパターンＰ５で実施した。以下の
実施例では第１温水槽から第２温水槽に移水するタイミ
ングは、第１温水槽が所定温度以上になること、あるい
はこれに好天気であるというデータ、さらに所定温度に
なった時点が所定時刻を越えないという条件を満たすこ
ととし、その条件が満足された時自動的に指令信号を発
してこの信号により電動にてバルブをスイッチするよう
にしたが、これに限定されず手動で上記タイミングを見
計らってバルブをひねってもよいしバルブのスイッチン
グのみ電動となしボタンを押すようにしてもよい。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の実施例に係る建築物であっ
て、地面に固設された本体１とこの本体１の上面の固定
面２に回転自在に設置された屋根体３とからなる。図２
は前記屋根体３をＡ−Ａ断面で切って矢視の方向に見た
断面図である。屋根体３は曲った八角柱の大根があると
して、これを直径方向に切断し、次にこの方向と所定角
（約３５度）をもたせて輪切りにした形状をしている。
この屋根体３は７つの側壁部（残り１つは高さがほぼ０
であるので存在しない）３１と屋根部３２とからなる。
屋根部３２には太陽熱温水器５、多数の太陽光発電パネ
ル（太陽電池）４、光ファイバに接続された導光体等の
太陽光利用体６、風力発電装置７が設けられる。またこ
れら全体で雨水受集体を形成し、特に発電パネル４、温
水器５にて導風体を形成する。雨水受集体としてのパネ
ル４の単部には雨水落出防止用突条体３２ａ，３２ｂを
設ける。屋根部３２の最下端には集水口３３を固設し、
これに連設した水管体３４ａ及び環フレア状水受部３４
ｂにて雨水タンク２１に導水し雨水を貯える。この雨水
利用は適宜多岐にわたり、水洗トイレ、庭散水、窓外面
洗浄、西壁濡水等に用いられる。窓外面洗浄のため図示
しない電動スイッチ弁を介して特に２階窓外各部（例示
のため１つのみ図示）にシャワー孔付出水管３６を介し
て出水されるようになっている。また西壁の２〜３面に
は、夏の西日による室内温度上昇防止のためにシャワー
孔付出水管３７（例示のため東壁に図示）が図示しない
弁を介して雨水タンク２１と連接されている。さらに前
記雨水は浄水処理して飲料水として用いても良く、温水
器５に循環させてもよい。

【００１１】建築物本体上面にはピラミッド状もしくは
円錐形の小屋ＢＯＸが固設され、このＢＯＸは屋根体３
が回動するのを回動軸２４を介して支持する支持部材と
して用いられるとともにその中に雨水タンク２１、温水
器補助タンク（サブタンク）２２、風力発電用必需品等
が設置され、その他空きスペースは物置として利用して
もよい。屋根体３は集水口３３を１つの頂点とする正三
角形の各頂点部に車輪３８を、車輪３８、３８の間に補
助車輪３９を設け、図形的に正六角形の頂点部に各車輪
３８、３９が設けられて合計６個の車輪で屋根体３を支
える。車輪３８は固設車輪、補助車輪３９はサスペンシ
ョン機構が付設され本体上面２の僅かな凹凸を吸収し得
るように構成される。屋根体３の重い側の車輪３８の１
つにメインモータＭＭが結合される。このモータはギヤ
ードモータである。また該モータは車輪３８毎に複数設
けても良い。温水器５は２〜３枚の集熱部５１、５２
（図示では２枚）とメインタンク５３とからなる。市販
器と異なるところはメインタンク５３のカバー部が風力
発電機７の羽根体７３への一種の導風体にもなるように
傾斜させている点である。太陽光利用体６は光ファイバ
集合体端部を直接太陽に向けるようにするかレンズを介
してそのレンズを露出面としてもよい。この露出面は緩
ドーム状透光体カバーで防塵防滴処理されている。風力
発電機７は屋根体３の中心と２つの後端部とを結合する
ステイ３ａ，３ｂの各中間部をステイ３ｃでブリッジ保
持し、このステイ３ｃの中間部と屋根部３２の最上部中
央とにて保持した支柱７１にて、その本体７２が回動自
在に支えられている。バランサ７６は本体７２から腕部
７５を介して固設されるもので錘体およびフィンからな
る。

【００１２】図３は本発明建築物の屋根部中央を示す他
の実施例縦断面図であって保守点検用基台と通風路とを
設けた点が図２と異なる主な点である。小屋ＢＯＸの上
面に保守点検用出入口としてのハッチＨＣを有する平面
基台Ｂ２を設け、この基台Ｂ２上に固定された取付部材
に固着の回動軸２４を介して屋根部３２のフレームに溶
接した水平フレームＨＦを回動自在に固着することで屋
根体３を建築物本体に回動可能ならしめる。屋根部中央
で基台Ｂ２上方に１．５〜２．０ｍ²程度の開口部３２
Ｃが設けられ屋根部への各種受恵体の設置，保守点検作
業をしやすくしている。開口部３２Ｃからの雨滴の侵入
を防ぐため開口部３２Ｃ下面に垂設した筒状カバーＣを
固設するとともにこれに対設して小屋ＢＯＸ上方周囲部
にフレア状雨受部Ｂ１を設ける。カバーＣと雨受部Ｂ１
との間は通風用間隙Ｆ２が設けられる。その他の構成は
図２と同じであるので省略する。このようにしてなる屋
根構造では通常、開口部３２Ｃは保守点検の出入口とし
て、また屋根内部の通気孔として使用されるが、台風，
竜巻発生時は本体上面２と屋根体３下面周囲部との間の
通風用間隙Ｆ１から侵入した風Ｗを前記間隙Ｆ２から逃
がすことができる。なお前記開口部３２Ｃの大きさは原
理的には人が入出できる程度の０．１ｍ²以上屋根体面
積より未満とすることができる。

【００１３】図４は屋根体３を太陽追尾する１つの制御
手段を示す。このシステムは全体としては光源追尾方式
を採用せずタイマ管理されて追尾される。光源追尾方式
は以前本件と同一発明者が発明した特開昭５１−１７４
６９にも挙げられているが、使用する立場から考えると
曇りのときは誤動作を起こしやすく、そうさせないため
保護回路が必要になりシステムをますます複雑にさせ
る。これに加えて精度のよいものであればあるほど小刻
みに屋根体３を回転させることになるので、始動トルク
が回転トルクより大きいことから電気エネルギが多く必
要となり不経済である。また太陽対向面が正対していな
くて、仮に１０度ずれてもＩ＝ＣＯＳθで求められる効
率は９８．５％、２０度で９４．０％、３０度で８６．
６％、４５度で７０．７％であるように１０〜２０度ず
れはあまり気にしなくてよい。そこでタイマにて確実に
駆動するシステムを完成させた。まず初めに簡単に動作
を説明すると、早朝時に東向きにセットされ１時間毎に
所定角動いては休止する。夕方西向きになるとサンセッ
ト指令信号にて東向き位置まで戻り、この状態を早朝時
まで保持する。毎日繰り返しこの動作を行なう。

【００１４】８Ｔ１、８Ｔ２，８Ｔ３は各々市販のクオ
ーツ時計であってＴＭ１、２、３と略称する。これらの
時計はアラーム、チャイム機能を有し、アラームは任意
の時刻が設定可能でありアラーム時にアラーム音を発生
し、チャイムは１時間毎にチャイム音を発生する。また
その機能を独立に禁止することも可能である。そこでＴ
Ｍ１をステップ歩進用指令機として用い、１時間毎にチ
ャイム音信号を発生させる。この信号は矩形波の可聴電
気信号をコンデンサＣ１にて整流し、トランジスタＴＲ
１のベースに供給することによりエミッタが接地された
ＴＲ１をターンオンさせ、一方をＶ１に他方をコレクタ
に接続された抵抗Ｒ２のコレクタ側を接地電位に落とす
ことにより、ここにセット端子を接続されたフリップフ
ロップＦＦ１をセットしＱ１＝（１）にする。これを受
けてエミッタ接地のトランジスタＴＲ２は抵抗Ｒ３を介
してターンオンされ、コレクタとＶ１とに接続されたリ
レーＲｙ１、Ｒｙ２をターンオンする。このＲｙ２はＡ
Ｃ／ＤＣスイッチング電源のＡＣ側電源スイッチ（後述
の図５とその説明参照）駆動用リレーでありＲｙ１はこ
のスイッチング電源のＤＣ出力にて屋根体３を回動する
メインモータＭＭを正駆動（図１の上から見て右回り）
するスイッチングリレーである。Ｄ１，Ｄ２はオフ時の
サージ吸収用ダイオード、Ｄ３，Ｄ４は回りこみ防止ダ
イオードである。またＬＭ１，ＬＭ２はリミットスイッ
チとしてのマイクロスイッチで、東向きリミット時と西
向きリミット時にメインモータＭＭを強制的にオフにす
るセキュリテイースイッチである。故障または故意にリ
ミット位置に屋根体３が向くとリミットスイッチが切替
わり、各々抵抗Ｒ４，Ｒ５を介して各々発光ダイオード
Ｄ５，Ｄ６をオンし点灯させる。即ちＴＭ１が１時間毎
にアラーム音を発生するとメインモータＭＭにて屋根体
３が所定角回動した後、後述の回転センサ（ロータリエ
ンコーダ）ＲＥからの停止信号を受けて前記ＦＦ１リセ
ット端子をアース電位にするのでＱ１を（０）にしＴＲ
２をオフにしてメインモータＭＭを停止させる。なおＳ
Ｗ１はメインモータＭＭの手動ターンオンスイッチであ
って、オン時に抵抗Ｒ１を介してＴＲ１をオンさせる。
手動ターンオン時の停止は屋根体所定角回転時自動停止
するか、後述のストップスイッチＳＴＰＳＷオンするか
にて行なう。

【００１５】サンセット制御回路は構成的には前述のス
テップ制御回路とほぼ同様であり、ＴＭ２，コンデンサ
Ｃ２，抵抗Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８， トランジスタＴＲ３，
ＴＲ４，フリップフロップＦＦ２，リレーＲｙ３，ダイ
オードＤ７等からなる。ＴＭ２はサンセット用時計とし
て用いるもので、チャイム音を禁止モードに、アラーム
音を例えばＰＭ６：５０にセットする。屋根体３は１時
間毎に所定角右回転を繰り返し日没時刻になるとＴＭ２
は前記アラーム信号を発生し、トランジスタＴＲ３をオ
ンし、フリップフロップＦＦ２をセットする。これにて
Ｑ２信号は抵抗Ｒ８を介してトランジスタＴＲ４をオン
し、リレーＲｙ３、Ｒｙ２をオンさせる。Ｒｙ３はその
オン時に屋根体３を左回させるようにメインモータＭＭ
を制御するリレーである。メインモータＭＭは日没時刻
にアラーム信号をトリガ信号として左回（逆回転）し、
屋根体３は早朝のスタート位置まで戻されると回転セン
サＲＥから基本位置（早朝位置）データ信号を発生し、
ダイオードＤ１９を介してＦＦ２のリセット端子に導か
れＦＦ２をリセットする。スイッチＳＷ２は手動用逆回
スイッチであってそのオン時にＴＲ３をオンしメインモ
ータＭＭにて屋根体３を左回させる。

【００１６】ＴＭ３はサンライズ用時計として用いるも
ので、チャイム音を禁止モード、アラーム音を例えばＡ
Ｍ５：５０にセットする。サンセット時以降サンライズ
時までＴＲ３のターンオン時にＦＦ３をセット状態にし
てナイトモードを形成しており、ＦＦ３のＱｂ３＝
（０）信号にてＦＦ１にリセットをかける。即ちＦＦ１
のリセット端子はＱｂ３へダイオードＤ２１にてアース
電位に引き込むことでＦＦ１をリセット保持状態としＴ
Ｍ１の１時間毎に発生するチャイム音信号によるＦＦ１
のセット駆動を無効にしている。従ってナイトモード時
にはモータＭＭによる正回転駆動を禁止する。そこでサ
ンライズ時になるとＴＭ３のアラーム音信号をコンデン
サＣ３で整流しトランジスタＴＲ５をターンオンしＶ１
をこのオン時に抵抗Ｒ９を介することでコレクタを接地
電位にしてＦＦ３をリセットする。従ってこの時点を境
にしてＦＦ３はデイリーモードを形成する。これにより
ダイオードＤ２１、Ｄ１０をオフにするのでＦＦ１はセ
ット可能に復帰する。その後１時間毎に屋根体３は所定
角右回転する。

【００１７】次にメインモータＭＭのストップ指示手段
８０について説明する。低抵抗Ｒ１１を介してストップ
指示手段に供給された電源電圧Ｖ１は大容量コンデンサ
Ｃ４で安定化され、回転センサとしてのロータリエンコ
ーダＲＥのコモン端子に供給される。１時間毎の駆動指
令信号にて屋根体３はメインモータＭＭにより回動さ
れ、該ＲＥからの位置データ発生により所定位置になる
とストップ信号を出すようにしている。該エンコーダＲ
Ｅはグレイコードを発生するタイプのもので、屋根体３
の回転により、０００００、００００１、０００１１、
０００１０、００１１０、００１１１、００１０１、０
０１００、０１１００、０１１０１、０１１１１、０１
１１０、０１０１０、０１０１１、０１００１、０１０
００、１１０００、１１００１、……、１００００の３
２種の回転位置信号を発生する。該ＲＥは図２，図３で
示すように屋根体３の回転軸２４の真下に設けられる。
図２及び図３の当該部分（回転軸２４とこれを支持する
フレーム部材およびＲＥ）は大きめに描かれてわかりや
すく示している。実際の大きさは十分の一かさらにそれ
より小さい。該ＲＥの軸に直結したアクチユエータ２５
を屋根体３の軸部近傍から垂下したア クチユエータ３０
に嵌合し連動させることで、屋根体３の回転変位を該Ｒ
Ｅの出力にて検出しうる。屋根体３が早朝東に向いてい
る場合の該ＲＥの出力は０００００であるように設定す
る。この状態から１１．２５度南に向くとＲＥ出力端子
のＬＳＢにはＶ１が出力され、高抵抗Ｒ１４の非接地側
をＶ１に保つ。この状態の回転位置データは００００１
である。同様にさらに１１．２５度南に向くと０００１
１になる。このようにして１６ステップ目が、０１００
０となり東向きから数えて１６８．７５度の位置とな
る。なおＭＳＢは不使用とした。これはこの実施例の回
転システムがほぼ１８０度で往復同一路にてターンする
方式をとっており、意味のないものとなっているからで
ある。またＭＳＢも使用し得るようにすると１８０度以
上の制御も可能となり、夏向きのより効率のよいシステ
ムも可能となる。

【００１８】ＲＥ各出力端子２ＳＢ、３ＳＢ、４ＳＢ、
ＬＳＢには高抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４の一
端が接続され他端はすべて接地される。前記各一端には
さらにインバータＩＶ１、ＩＶ２、ＩＶ３、ＩＶ４の入
力とスイッチＳＷ３を含む微分回路ＤＦ１、ＤＦ３、Ｄ
Ｆ５、ＤＦ７の入力とが接続される。またインバータＩ
Ｖ１〜ＩＶ４の出力には前記微分回路ＤＦ１と同構成の
ＤＦ２、ＤＦ４、ＤＦ６、ＤＦ８の入力が接続される。
微分回路ＤＦ１〜ＤＦ８は入力側にスイッチＳＷ３、ダ
イオードＤ２２、コンデンサＣ５の順に接続し、ダイオ
ード２２とコンデンサＣ５の接点を抵抗Ｒ２０を介して
接地するようにしてなる。この微分回路はデジタル微分
回路であってもよい。微分回路ＤＦ１〜ＤＦ８の出力は
まとめられてトランジスタ、抵抗からなるエミッタ接地
の反転回路（インバータ回路）ＩＶ５に接続され、この
回路にて増幅および反転させられ、ＲＥの所定角変位時
にロウ（Ｌ）に下がるクロック信号を得る。このクロッ
ク信号はリトリガラブルモノマルチバイブレータＲＭＭ
のトリガ信号として該ＲＭＭに入力され、このＲＭＭは
所定時間幅を有するワンショットパルスを出力する。こ
のワンショットはＱ端子から正のワンショットパルス
が、Ｑｂ端子から負のワンショットパルスが出力され、
負のワンショット信号は抵抗Ｒ２２およびコンデンサＣ
８からなる積分回路に供給される。この積分回路は遅延
手段を構成するもので抵抗Ｒ２２の両端にダイオードＤ
２４を併設し信号の立ち上がりを急峻にしている。即ち
Ｒ２２とＣ８との積による時定数をもって立ち下がりの
みを遅延するものである。

【００１９】この遅延手段はアナログアンプ素子（例え
ばＴＣ７４ＨＣ１２５）Ａ１の入力に接続され、その出
力は回りこみ防止ダイオードＤ１０を介してＦＦ１のリ
セット端子に導かれ該ＦＦ１をリセットする。このリセ
ット条件はアンプ素子Ａ１の制御端子が（０）の場合に
アナログ出力を可能にするもので、サンライズ用時計Ｔ
Ｍ３のアラームオン時にリセットされるＦＦ３のＱ＝
（０）信号をダイオードＤ２５を介して該制御端子に供
給した場合であって、デイリーモードのみ有効となる。
即ちナイトモード時はこの制御端子は（１）になるので
該アナログ出力を禁止する。デイリーモード時はその出
力を徐々に接地電位にし、接地電位近くでＦＦ１をリセ
ットしメインモータＭＭを停止させる。ＲＥからの変化
信号発生時にすぐモータＭＭを停止させず、少したって
から（約２〜５秒後）停止する理由は、変化信号発生時
の回転位置は極めて不安定な状態であって、風または地
震等により少しでも屋根体３が振れると一つ前の回転位
置を示すデジタル値に戻ることがあり、その場合戻った
位置から次回の回転が始まり、すぐ回転停止するので次
回回転角としては実質的に零に等しい。またＲＭＭを誤
駆動させ易く後述する位置表示体としての発光ダイオー
ド（以下ＬＥＤという）Ｌ１〜Ｌ１６による位置表示を
狂わせるから安定状態位置まで過回転させるのである。

【００２０】以上のようにＴＭ１のチャイム発生時にモ
ータＭＭを駆動させ回転体３が所定角回転するとその回
転に対応してＲＥから変化信号を出力し、この変化信号
出力を３秒ほど遅延させてモータＭＭをターンオフする
ようにしている。従って毎時０分０秒に屋根体３は所定
時間かけて所定角歩進する。そして日没前後時ＲＥの２
ＳＢ〜ＬＳＢが１０００を検出器ＤＴ１にて検出する
と、インバータＩＶ１〜ＩＶ４の出力に接続された検出
器ＤＴ１の出力は所定時定数を有する遅延回路ＤＬ１に
導かれ、波形整形回路ＷＣ１およびダイオードＤ１２、
Ｄ１５を介してＦＦ１のリセット端子に導き、ＦＦ１を
リセット状態に維持させつつトランジスタＴＲ１のベー
スを接地電位に維持する。そしてそれ以後のチャイム発
生時のモータＭＭ駆動を禁止する。

【００２１】従って条件設定にてＴＭ２のアラーム時刻
より何時間も前にＲＥの１０００位置に屋根体が来てい
れば、その時点からアラーム時刻まで屋根体３の歩進処
理を禁止する。その逆に該アラーム時刻までに屋根体３
がＲＥ１０００位置に来なくても、その位置からＴＭ２
のアラーム指令によりモータＭＭで屋根体３を逆回させ
る。逆回終了時にインバータＩＶ１〜ＩＶ４の出力に接
続されたオール０検出器ＤＴ２にてオール０を検出（Ｒ
Ｅの値で見る）すると、検出信号は切替スイッチＳＷ５
の夏端子ＳＭ、所定時定数を有する遅延回路ＤＬ２、波
形整形回路ＷＣ２、ダイオードＤ１９、Ｄ２０を介して
ＦＦ２をリセット状態にしてその状態を維持させつつト
ランジスタＴＲ３のベースを接地電位にして、ＴＭ２お
よび手動逆転スイッチＳＷ２の機能を停止させるように
している。また切替スイッチＳＷ５の可動接点を春秋端
子ＳＡ、冬端子ＷＴに切り替えると、検出器ＤＴ３、Ｄ
Ｔ４により始点終点ともに１ステップ角ずつ小さくなる
ように設定できる。即ち２ステップ目および１５ステッ
プ目の３ＳＢ〜ＬＳＢが（００１）で同じであるから上
記のように設定し得る。ＤＴ４についても同様３ＳＢ〜
ＬＳＢが（０１１）を検出する検出器としているのでこ
のモードでの始点終点がさらに１ステップ角ずつ小さく
設定可能となっている。

【００２２】アップダウンカウンタＣＴＲは屋根体３の
現在位置を表示するためのもので、ＦＦ３のＱｂ＝
（１）のデイリーモードではアップモードに、ＦＦ３の
Ｑｂ＝（０）のナイトモードではダウンモードに設定さ
れ、入力クロックＣＫの入力毎にそのカウント値を増減
させるものである。そして一方をＶ１に接続されたマニ
ュアル歩信用スイッチＳＷ７のオン操作毎にダイオード
Ｄ２６を介してクロック信号を入力し、該ＣＴＲのカウ
ント値を変化させる。またエンコーダＲＥの回転位置変
化検出時にもデイリーモード／ナイトモードによりその
カウント値をアップ／ダウンさせる。即ちＲＥの出力端
子の状態変化を各微分回路ＤＦ１〜ＤＦ８で検出し、イ
ンバータＩＶ５を介してＲＭＭをトリガし、Ｑ＝（１）
信号を発生させこの信号はダイオードＤ２７を介してカ
ウンタＣＴＲのクロック端子に入力させそのカウント値
を変化させる。さらにカウンタＣＴＲのカウント値はデ
コーダＤＣＲを介してＬＥＤＬ１〜Ｌ１６のいずれか１
つにて表示させる。このカウンタＣＴＲおよびデコーダ
ＤＣＲはＲＥの回転角約１８０度をケアすればよいので
１６を数えるもので良い。

【００２３】カウンタＣＴＲのリセット端子は一方を接
地側に接続した抵抗Ｒ２４の他方と、一方をＶ１に接続
したリセットスイッチＳＷ８の他方とに配線され、この
スイッチＳＷ８のオンにてカウンタＣＴＲをリセットさ
れるよう構成する。またストップスイッチＳＴＰＳＷは
一方を接地し他方を抵抗Ｒ１０を介してＶ１に接続され
たアンド回路ＡＮＤ１，ＡＮＤ２の一方の入力に結線さ
れる。該ＡＮＤ１，ＡＮＤ２の他方の入力はＦＦ３のＱ
端子、Ｑｂ端子に各々接続され、該ＱｂはダイオードＤ
２１とＣＴＲのＵ／Ｄ端子とにも接続される。ＡＮＤ１
の出力はダイオードＤ１１を介してＦＦ１のリセット端
子Ｒへ、ＡＮＤ２の出力はダイオードＤ１８を介してＦ
Ｆ２のリセット端子Ｒへ接続される。前記スイッチＳＴ
ＰＳＷはデイリーモードのモータＭＭの正回転時および
サンセット時の逆回転時に、ＦＦ１、ＦＦ２をリセット
することで任意の位置に止めたい時に使用される。従っ
てこのＳＴＰＳＷは試運転時、故障時、臨時停止時に有
効である。なおＡＮＤ１の出力とＦＦ３のリセット端子
とに接続されたダイオードＤ２８は、電源電圧が実体配
線上においてＦＦ３モード切り替え時に影響を与えてし
まったのでその保護対策としてここに挿入されている。

【００２４】図５は屋根体３を回転させるモータＭＭの
関連回路からなるモータ制御手段であって、電源装置と
駆動モータとモータ制御回路とモータ過負荷検出手段と
モータ過負荷状態ホールド回路とからなる。電源装置と
してはスイッチング電源方式のＡＣ／ＤＣ変換器を用い
ている。この電源ＰＳはＡＣプラグＰＧからパワースイ
ッチとしてのＡＣリレースイッチＳ２を介してＡＣ電源
を取込みＤＣ出力を電源端子Ｖ２から出力する。Ｅ２は
接地端子である。メインモータＭＭは一方を正回転駆動
用リレーＲｙ１にて切り換るリレースイッチＳ１のコモ
ン端子に、他方を逆回転駆動用リレーＲｙ３にて切り換
るリレースイッチＳ３のコモン端子に接続される。該ス
イッチＳ１，Ｓ３の切換端子側をＶ２とモータアース側
端子ＥＭとに接続して、モータＭＭの主回路が形成され
る。モータＭＭの一方および他方と端子Ｖ２、ＥＭとに
各々設けられたコンデンサＣ６，Ｃ７，Ｃ９，Ｃ１０は
接点保護用である。端子ＥＭは後述するように超低抵抗
Ｒ３０を介して電源ＰＳのアース端子Ｅ２１（Ｅ２）に
接続される。

【００２５】ＤＣ電源はＶ２１としてモータ過負荷検出
手段ＨＬＳに供給され、この検出手段はモータの過負荷
時にモータを停止するよう停止指令信号をパルス的に端
子ＰＣ１から出力する。このパルス信号をフォトカプラ
ＰＣのＬＥＤＰＣＤに流すことによりフォトトランジス
タＰＣＴを駆動する。そのエミッタに一方を接続した抵
抗Ｒ２４，Ｒ２５の各他方をトランジスタＴＲ６のベー
ス及びアースに接続して、前記パルス信号発生時にＰＣ
Ｔのエミッタ電圧をほぼＶ１まで引き上げる。エミッタ
接地したトランジスタＴＲ６はそのコレクタ側に、一方
をＶ１に接続したリードリレーＲｙ４の他方と、ＬＥＤ
Ｌ２０のカソード側とを接続する。アノード側は一方を
Ｖ１に接続した抵抗２７の他方に接続する。ＴＲ６のベ
ースとＶ１間にはリードリレーＲｙ４のスイッチＳ４と
抵抗Ｒ２６を直列接続したものを挿入接続し、該ベー
ス，エミッタ間にはリレーホールド解除スイッチＳＷ９
を接続する。

【００２６】このようにしてなるモータ過負荷状態ホー
ルド回路は、パルス的停止指令信号をモータ過負荷時に
手段ＨＬＳから供給され、ＰＣＴのエミッタ電圧をＶ１
にし、抵抗Ｒ２４を介してＴＲ６をオンし、リレーＲｙ
４をオンにしてそのスイッチＳ４もオンにすることによ
りベースに一定電流を流し続けることでホールドループ
が形成されてその状態をＬＥＤＬ２０にて報せる。同時
にＴＲ６のコレクタをアース電位にすることでここから
モータ停止指令信号兼モータ駆動禁止維持信号Ｑｂ４が
発生される。この信号Ｑｂ４は図４のダイオードＤ１
３，Ｄ１４，Ｄ１６，Ｄ１７を介してＦＦ１，ＦＦ２を
リセットし続けると共に、ＴＲ１，ＴＲ３のベースを接
地電位にしてＴＭ１，ＴＭ２から発生されるパルスを吸
収してＦＦ１，ＦＦ２をセットされないようにしてい
る。このベース制御手段は停止制御の二重の保護手段で
あって外乱ノイズにも大きな効果を発揮する。ＦＦのリ
セット制御のみでも原理的には良いはずであるが、ベー
ス制御手段がないと稀に誤動作をすることがある。

【００２７】図６はモータ過負荷検出手段としての制御
回路であって、その原理は前記モ−タＭＭの主回路内に
僅かな抵抗Ｒ３０を内在させ、その抵抗に流れる電流の
大きさがその抵抗の両端電圧に比例するオームの法則を
利用したものである。この抵抗はモータを駆動するには
不要、と言うよりむしろ邪魔な存在であって、同一電源
電圧ならこれが大きいほどモータトルクがでない。小さ
いほどよいわけでＶ２の電圧にもよるがＲ３０＝０．０
１〜１Ω程度を例示する。一端をＶ２１に、他端を実質
的電源ラインＶ２２とした低抵抗Ｒ３１を介して電源を
供給し、前記他端電圧を安定させるための大容量コンデ
ンサＣ１１を該Ｖ２２とアースＥ２１とに接続する。該
Ｖ２２とアース２１とには抵抗Ｒ３２、Ｒ３３、ＶＲ、
Ｒ３０の順に挿入接続し、抵抗Ｒ３２とＲ３３との間お
よび可変抵抗ＶＲと抵抗Ｒ３０との間に図のようにツエ
ナーダイオードＺＤを装着し、そのアノード側をモータ
ＭＭに接続するためのスイッチＳ１、Ｓ３に結合される
端子ＥＭに接続する。可変抵抗ＶＲの抵抗Ｒ３３側の端
子に一方を、該Ｖ２２とアースＥ２１との間に抵抗Ｒ３
５とトランジスタＴＲ７とを接続したそのＴＲ７のベー
スに他方を、接続した抵抗Ｒ３４によりベース電流をＴ
Ｒ７に供給する。ＴＲ７のコレクタにはインバータＩＶ
６の入力を接続し、その出力およびアースＥ２１間には
抵抗Ｒ３６とコンデンサＣ１２を挿入する。コンデンサ
Ｃ１２の＋端子およびアースＥ２１間には抵抗Ｒ３７と
トランジスタＴＲ８とを挿入し、さらにインバータＩＶ
７、ＩＶ８、抵抗Ｒ３９、フォトカプラＰＣのＬＥＤＰ
ＣＤを順に接続する。前記トランジスタＴＲ８のベース
とダイオードＰＣＤのアノード端子ＰＣ１とには抵抗Ｒ
３８を接続する。

【００２８】このようにして構成されたモータ過負荷検
出手段は次のように検出信号を発生する。まずＴＭ１、
ＴＭ２のチャイム信号か手動スイッチＳＷ１、ＳＷ２の
オンにてスイッチＳ１またはスイッチＳ３は上側に反転
し、正回転または逆回転するといずれの回転であっても
抵抗Ｒ３０には端子ＥＭからＥ２１へ電流が流れる。そ
の電流量に応じて端子ＥＭには電圧を発生する。例えば
抵抗Ｒ３０に１０Ａ流れたとするとその電圧は抵抗値を
Ｒ３０＝０．０５Ωとすると０．５Ｖとなる。この電圧
ではトランジスタをオンするためのベースエミッタ間電
圧約０．６Ｖに満たないので、いわゆる電圧の下駄積み
をする必要がある。この点特に工夫をしたところであっ
て説明の便宜上Ｖ２２電圧が６Ｖ、Ｒ３２＝２２０Ω、
Ｒ３３＝３．３ＫΩ、ＶＲ＝１ＫΩ（ＭＡＸ）とする
と、ツエナーダ イオードＺＤ両端間でほぼ定電圧を維持
するので可変抵抗ＶＲの＋端子にはモータＭＭの主回路
電流が変化してもほぼ一定の下駄積み電圧を発生する。
この下駄積み電圧はＶＲにて任意に設定可能となってい
る。従ってその影響がＴＲ７のベースに伝えられるの
で、該主回路電流の任意の固定値でトランジスタＴＲ７
をターンオンすることができる。

【００２９】例えばモータＭＭの主回路に１０Ａ流れた
時ＴＲ７がターンオンするようにＶＲを設定したとす
る、というより実際の設定の仕方としてモータＭＭが完
全に一秒程止まったところでターンオンするようにＶＲ
を設定して、それが例えば１０ＡだったとするとＴＲ７
のコレクタはゼロ電位に近くなるのでＩＶ６の出力はほ
ぼＶ２１電圧を示す。Ｒ３６とＣ１２とは積分回路を構
成しＴＲ７のオン時にＣ１２の＋端子の電圧を徐々に上
げていく。この時モータＭＭの負荷が少し下がるとＴＲ
７はオフするのでＣ１２の電圧はそれ以上上がらない。
しかしモータＭＭに負荷がかかり続けると該＋端子の電
圧は上がり続け、その電圧波形をインバータＩＶ７、Ｉ
Ｖ８にて波形整形し、検出信号をＲ３９にてＬＥＤＰＣ
Ｄに電流制限して流すようにした。従って過負荷時、積
分的に一定負荷がかかるとフォトカプラを駆動する。Ｌ
ＥＤＰＣＤをオンするとそのアノード側の電圧が上がる
ので抵抗Ｒ３８を介してＴＲ８のベースにその信号を導
くことにより該ＴＲ８をオンにし、Ｃ１２とＲ３７の積
の時定数にて決まる所定カーブにてコンデンサＣ１２の
プラス端子電圧をほぼ０電圧まで下げる。これによりイ
ンバータＩＶ７の入力電圧が下がるのでＩＶ８の出力電
圧が下がり、ＴＲ８がオフになりＣ１２の＋端子の電圧
を上げる。このようにしてフラッシュパルス的にＬＥＤ
ＰＣＤに電流を流す。

【００３０】Ｃ１２の両端に点線のＬＥＤ等を並列接続
すれば点滅警報信号も得られる。この信号が発生する時
は二重の故障が生じている場合である。何故なら過負荷
時積分的に一定負荷がかかるとフォトトランジスタＰＣ
Ｔのエミッタの電圧をＶ１に上げてＴＲ６をオンにする
ので、Ｑｂ４＝（０）を出力しこの信号にてＴＲ２また
はＴＲ４をオフにする。これによりモータＭＭは即停止
される（モータＭＭが停止するとＴＲ７はオフする）
が、この回路が働かなかった場合前記点滅警報信号が発
生し続ける。この場合は全ての電源を切ったほうが良
い。殆どの場合このようなことは起こらず、過負荷時モ
ータ停止制御が行なわれ、その時それが行なわれたこと
を示す一重故障の警報表示がＬＥＤＬ２０（図５）によ
りなされる。モータ過負荷が発生するとその原因を取り
のぞいた後スイッチＳＷ９をオンすればＴＲ６がオフさ
れホールド回路が解除される。なおこのホールド回路は
フリップフロップ回路でも良い。

【００３１】一般に直流モータはトルク負荷がかかると
その電流値を増す。例えば屋根体３のレール部が何らか
の原因で完全に水平で無くなった時、或いは砂、昆虫の
死骸等にてモータＭＭに負荷がかかった場合停止してし
まう。停止すると少しでも動いていたときに比べてはる
かに大きな電流が流れる。この状態を放置するとモータ
のコイルが焼けて完全に廃品になってしまう。モータＭ
Ｍは半分外気中に晒しておくことになり、どうしても保
守の出来にくい構造となりがちでモータの破壊は大修理
を伴う。かといってモータ過負荷検出が一定トルク時に
働かないようであれば検出にムラを生じ、モータを破壊
したり、頻繁にモータが停止したりするので不都合であ
る。このモータ過負荷検出手段は、その点工夫されてい
て電流制御であるため、モータ電圧が例え変動してもほ
ぼ一定トルク負荷時（一定電流値時）に検出信号を得
る。それも瞬時的な一定電流でなく１〜１０秒程度の平
均電流が所定値を越えた時に検出信号を得るようにして
いる。さらに前記所定値は可変抵抗ＶＲによりかなり広
範囲にわたり変化させることが出来、任意のトルク負荷
時に検出信号を得ることが出来る。前記の数値例では１
Ａ〜１２Ａ程度、Ｒ３０を前記値の半分（０．０２５
Ω）とすれば２０Ａ以上もの任意の値に設定可能とな
る。またＶ２もＡＶ２１も任意の値にして良くＶ２≠Ｖ
２１としＶ２をもっと大きな値にしても良い。その場合
各抵抗値等は適宜変更される。

【００３２】図７はＦＦ３の状態即ちデイリーモードか
ナイトモードかをＬＥＤＬ２３、Ｌ２２の点灯にて表示
し、モータＭＭの回動中であることを各モード表示器の
点滅で表示すると共にこの点滅周期に同期してピーとい
う可聴音を断続的に発生するようにした音・光表示部の
詳細を示す。ＯＳＣ１は前記断続周期信号を、ＯＳＣ２
は前記可聴音を発生する発信器である。Ｄ３０〜Ｄ３５
は論理回路としてのダイオード、Ｒ４０，Ｒ４１，Ｒ４
４は論理回路としての抵抗、Ｒ４２，Ｒ４３はＬ２２，
Ｌ２３の電流制限用抵抗、ＥＯＲ１，ＥＯＲ２，ＥＯＲ
３はイクスクルーシブＯＲ回路、ＩＶ９はインバータを
表し、ｂはブザーＢＺ用端子である。Ｑ１，Ｑ２，Ｑ
３，Ｑｂ３は図４のＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３の各出力を
表す。Ｖ１は図４のＶ１と同じ電源電圧を表す。

【００３３】図８は屋根体３の多種多様の回転パターン
を表す。前述したように屋根体３の回転に連動してロー
タリエンコーダＲＥから１１．２５度変位毎に順次異な
ったグレイコード出力を発生する。図４のＲＥ各ビット
出力（ＩＶ１〜４を含む）に接続されたスイッチＳＷ３
を全てオンにしていれば基本パターンＰ１のように１時
間毎に１ステップ等角歩進（１１．２５度）となる。こ
こで矢印は南を表し、数値は時刻、春夏秋冬はスイッチ
ＳＷ５の設定によるリミット位置（ＤＴ２〜ＤＴ４でプ
リセットされた値）を表す。例えばＳＷ５にてＷＴの冬
を選ぶと（冬）位置より東および西側に屋根体３は向く
ことが出来ず、ここがリミット位置になる。前記８個の
スイッチＳＷ３を適宜オン／オフ設定すれば極めて多様
なパターンが得られる。パターンＰ２は４ＳＢとＬＳＢ
のみスイッチをオン（ＩＶ部もオン）したパターンを示
す。このようになる理由を少し説明する。オール０から
数えて３番目と４番目（オール０は０番目）の変化に注
目すると４番目の３ＳＢが０→１に変化しているがここ
が無視されるので１ステップ角歩進しても停止パルスが
発生されず、２ステップ角歩進したところの停止パルス
にて停止する。このような手法にて図８の全パターンを
描いた。パターンＰ３は４ＳＢ（ＩＶ３も含む）のみス
イッチをオフした残り３ビットのパターン、パターンＰ
４はＬＳＢのＩＶ４のみスイッチオフしたパターン、パ
ターンＰ５はＬＳＢ（ＩＶ４も含む）のみスイッチオン
したパターン、パターンＰ６はＬＳＢ（ＩＶ４も含む）
のみをスイッチオフしたパターン、パターンＰ７はＬＳ
Ｂのみ（ＩＶ４は含まない）スイッチオンしたパターン
である。図中の点線は理論上のもので、実際は１つ手前
でリミットがかかるので実線のようになる。

【００３４】ところで温水器の温度データは既に示した
がパターンＰ３を便宜上採用した。従ってベストデータ
としては例示データよりももっと良いデータを出せるは
ずである。前記パターンＰ１は北半球北国の冬に向いて
おり、Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は春または秋に、Ｐ５，Ｐ６，
Ｐ７は夏向きである。特にＰ７は赤道に近いところに向
いている。極論をすれば春分の日の赤道直下は２位置固
定パターン（正午まで東に向けておき正午直後に西に向
けてそのままにしておくパターン）が理想である。また
春〜夏の極地では１時間毎１５度歩進断連続回転が理想
である。図４のシステムもスイッチＳＷ３を適宜選択す
ることによりこの理論に近付けて選択するのが良い。ロ
ータリエンコーダのビット数を増やせばきめ細かな設定
が可能になる。例えばパターンＰ２においてＳＷ５のＳ
Ｍ（夏）を選択すればスタート位置がほぼ東になり、午
前５時４０分にＴＭ３をセットするようにする。このパ
ターンでＷＴ（冬）を選択するとスタート位置が東から
２８度位南になりＴＭ３のセット時刻も午前７時４０分
頃となる。そしてＴＭ２のセット時刻は午後３時以後任
意でよく例えば日没時にセットされる。このようにパタ
ーンをスイッチＳＷ３で、季節をスイッチＳＷ５で選ぶ
ことが出来る。

【００３５】図９は本発明建築物の回転屋根体制御装置
の他の構成を示す。該制御装置は全体概要としては各種
センサ１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０
６、１０８、１１０と、各種モータＭＭ、１０７、１０
９、１１９と、外部機器１１７と、各種表示器１２０
と、入力キー１２１とを有し、これらをバスライン１０
０を介してＣＰＵ１１２，ＲＯＭ１１３，ＲＡＭ１１４
からなるマイクロコンピュータ１１１に接続されて構成
される。時計用ＯＳＣ（発振器）１１５はタイマインタ
ラプト用発振器であって、例えば１秒毎にＣＰＵ１１２
に割り込みをかけるように作用する。各種フラグ及びレ
ジスタ１１６はプログラム制御される時に必要に応じて
使用される一時メモリ（ＲＡＭ）である。保護回路１１
８は屋根体回転用メインモータＭＭを安全に駆動させる
回路であり、図６に対応するものである。また表示器１
２０は各種制御状態を表示するにふさわしい場合に表示
するためのもので、例えば後述の処理Ｓ７，Ｓ９と同時
処理にてモータＭＭの正，逆駆動中であることの表示、
フラグＳＳ，ＳＲの状態表示（デイリーモードかナイト
モードかの表示）、図１６の頭にＴＫ２の液面レベル表
示処理、時計表示、ＴＫ１の温度表示、ＶＶＡ，ＶＶＢ
の弁の切替状態表示、風車角表示、Ｓ４０の表示等、各
種表示がこの表示器１２０で行なわれるが、表示に関し
てはこの程度にとどめ、重要である場合を除き具体フロ
ー中ではその処理を省略する。また入力キー１２１は後
述する各種所定時刻その他各種条件用レジスタの値を変
更設定するために用いられる。

【００３６】図１０はＲＯＭ１１３でプログラムされた
プログラムメモリによるメインルーチンを示す。図中各
処理は頭文字Ｓ及び番号で表す。該制御装置の電源スイ
ッチを投入するとＳ１にてメインルーチンがスタート
し、Ｓ２にて各フラグ，各レジスタの値を初期に設定す
べき値にセットする。Ｓ３では後に詳述するが、気象メ
デイアからの気象情報を認識し、気 象予報データ（雨か
否か）を作成する。例えばラジオ，テレビ放送等の音声
データを入 力し、最新の雨予報を認識し、認識したな
ら、フラグＲＡＩＮＹ＝（１）をセットする。Ｓ４で
は、フラグＳＴＰ＝（１）かを判断する。これが（１）
になる条件はＳ２０の説明で述べるが、このフラグは屋
根体回転ストップのフラグでありノーの場合にＳ５の判
断に移る。Ｓ５ではＲＡＩＮＹ＝１かつＡＭＥ＝１かを
判断し、ノーの場合にＳ６の判断に移る。フラグＡＭＥ
＝（１）の設定は後述するようにタイマインタラプト処
理で設定するもので、１分毎に雨センサ１０１の値を見
て雨か否かを判断し、雨ならフラグＡＭＥ＝（１）とす
る。Ｓ５でノーなら現在雨が降っていないということで
ある。そこでＳ６では毎時０分０秒になった時（その次
のメイン処理のＳ６を考えると前回が同一値のためこの
ジヤッジはＮとなる）でかつフラグＳＳ＝０かを判断す
る。フラグＳＳ＝０とはサンセット時ではないという意
味であり、ＳＲモード即ちデイリーモードを表す。即ち
デイリーモード時に毎時０分０秒になるとＳ６でイエス
と判断され、Ｓ７にてメインモータＭＭの正回転駆動指
令用フラグＭＭを（１）にセットする。これにてＳ１３
までをスルーしたとしてＳ１４にてＲＥからのストップ
指令がでるまで屋根体３は保護回路１１８を介してモー
タＭＭにて回転する。この時保護回路１１８で警報信号
をウオッチし、警報信号ありの場合はその他処理Ｓ１５に
て第２のストップ信号Ｑｂ４を発生し、これにてモータ
ＭＭを停止させる。この解除はキー１２１にてキー操作
されその他処理Ｓ１５にて行なわれる。また前記ストッ
プ指令のモードもしくは回転のモード（パターン）は図
８と同様のことが可能である。即ちＲＥの位置データを
どの位置でストップ指令として受け付けるかをＳ１５に
てあらかじめ設定しておけばよいからである。

【００３７】次にＳ８にてサンセット時刻になったか否
かをＳＳ＝１イベント時かどうかで判断する。その時刻
でないならノーと判断されＳ１２へスキップされ、その
時刻ならＳ９の処理に移る。Ｓ９ではメインモータＭＭ
の逆回転駆動指令用フラグＭＭ＝（２）をセットする。
これにてＳ１３までスルーしたとしてＳ１４にてＲＥか
らのストップ指令がでるまで屋根体３はモータＭＭにて
逆回転される。モータ駆動中に保護回路が働くのは正回
転時と同様である。Ｓ１０ではサンライズ時刻になった
か否かをＳＲ＝１イベント時かどうかで判断する。ノー
ならＳ１２にスキップされ、イエスならＳ１１の処理に
移る。Ｓ１１ではサンセットフラグＳＳ＝（０），サン
ライズフラグＳＲ＝（０）にセットされる。即ちＳＳ＝
０ということはモータＭＭ正回転可能モードということ
であり、ＳＲ＝０にするのはサンライズフラグに（１）
をたてるやり方がタイマインタラプト処理で行なわれる
からである。該処理の方でＳＳ＝（０）をセットすれば
ここではＳ１０，Ｓ１１は不要となる。

【００３８】ところでＳ５でイエスと判断され、雨予報
がでておりかつ実際に雨が降ってきた時のみＳ２０に移
る。Ｓ２０ではＳＴＰ＝（１）をセットする。これは屋
根体３に回転指令が出ないことを意味する。次にＳ２１
に移りＴ３＝０イベント時即ち毎時０分０秒であるか否
かが判断され、この時刻でないときは記号ＦＬ１で示す
処理（Ｓ１２）へジャンプする。該時刻ならＳ２２にて
カウンタレジスタＴＴをプラス１してジャンプ先Ｓ１２
へ飛ぶ。Ｓ５，Ｓ２０，Ｓ２１，Ｓ２２の処理の意味す
るところは雨予報が出てかつ雨が降ったら屋根体３の毎
時ちょうどの回転指令を禁止するということである。こ
れにより突発的夕立等を無視して回転し続けることが出
来る。

【００３９】Ｓ２０でＳＴＰ＝（１）にしたもう１回ま
わりの次のメイン処理Ｓ４にてイエスと判断されるとＳ
２３に移る。Ｓ２３ではＲＡＩＮＹ＝１か否か判断さ
れ、イエスならＳ２１にスキップする。即ち雨予報中の
雨降り中または雨予報中の雨降り後雨予報解除前もしく
は雨予報中の雨降り後所定時間経過前（たとえ雨が上が
ってもすぐには屋根体回転可とならない）はＳ４，Ｓ２
３，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ１２以下の処理となる。ノーと
判断されるとＳ２４でモータＭＭがＭＭ≠０かにて回転
中か否かが判断され、イエス（回転中；ＭＭ＝１または
２）ならＦＬ１即ちＳ１２にジャンプする。ノーならＳ
２５に移る。Ｓ２５では現在時刻が日没時刻より前かが
判断され、イエスならＳ２６でＴＴ＝（０）がさらに判
断されてノーならＳ２７でＴＴをダウンカウントしてＳ
７の処理に移る。イエスならＳ２８でフラグＳＴＰ＝
（０）にしてＳ８の処理に移る。即ち雨予報中雨降りに
て、Ｓ４，Ｓ２３に移り、Ｓ２３にて雨予報解除か、
（雨降り後）所定時間経過後にＲＡＩＮＹ＝（０）とな
りノーと判断されるので、その時刻がＳ２５にてどの位
たっているか判断される。この判断のもとにまだ日没前
であれば屋根体３の歩進遅れを回復すべくＳ２６，Ｓ２
７，Ｓ７のルートにてモータＭＭを正回転させる。この
正回転中のメイン処理はＳ４，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２
５，Ｓ２６，Ｓ２７，Ｓ７…となり、屋根体３の歩進回
転遅れを回復するとＳ２７にてＴＴ＝（０）となるので
次回のメイン処理にてＳ２６，Ｓ２８のルートでＳＴＰ
＝（０）にし、Ｓ８に移りその次のメイン処理ではＳ
４，Ｓ５…のルートで処理される。Ｓ２５にて現在時刻
が日没時を過ぎているとノーと判断され、ロータリエン
コーダＲＥの位置をＳ２９にて初期位置に戻ったか（位
置センサオール０か）をウオッチしながら、Ｓ９にてモ
ータＭＭを逆回転させる。この逆回転中のルートはＳ
４，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２９，Ｓ９となり、Ｓ
２９にてＲＥ＝オール０となるとＳ３０でＳＴＰ＝
（０）としてＳ１０に移る。なおＦＬ１の飛び先はＳ１
２に変えてＳ１０でも良い。

【００４０】またＳ１２では温水器メインタンクＴＫ１
（図２では５３）からサブタンクＴＫ２（図２では２
２）への移湯管理が、Ｓ１３ではサブタンクＴＫ２の液
面レベル管理が行なわれ、Ｓ１４では前述したメインモ
ータの手動スイッチオンにて、メインモータＭＭを駆動
処理（ここではフラグＭＭ＝（１）または（２）をたて
る）したり、ストップスイッチオンにてメインモータ停
止処理を行なう。Ｓ１５では例えば各種データ設定等の
前記以外の処理がここで行なわれる。なおＳ１２〜Ｓ１
５の詳細はそれに関連したところで述べられる。

【００４１】次に図１１では各種タイマインタラプト処
理が行なわれることを示す。図９において時計用発振器
（ＯＳＣ）１１５からは１秒毎にインタラプト指令が発
せられ、これにより図１１の各種処理が行なわれる。Ｓ
Ｔ０にてこの処理がスタートすると、ＳＴ１では天気予
報時刻（所定時刻１または２）か否かを判断し、イエス
ならＳＴ２にてｔに現在時刻データを取込みフラグＴＥ
ＮＫＩに（１）をセットする。ノーならＳＴ３に移る。
この天気予報時刻は例えば早朝６時と正午とするがこれ
にとらわれない。６時もしくは１２時丁度はモータ正回
転と重なることがあるので１〜数秒ずらせておく。ＳＴ
３では所定時刻３か否かを判断し、所定時刻３（例えば
午後６時５０分）であればＳＴ４にてサンセットフラグ
ＳＳに（１）をセットし、さもなければＳＴ５に進む。
ＳＴ５では所定時刻４か否かを判断し、所定時刻４（例
えば午前５時５０分）であればＳＴ６にてサンライズフ
ラグＳＲに（１）をセットし、さもなければＳＴ８に進
む。ＳＴ９〜ＳＴ１２は１分毎に処理するものであっ
て、ＳＴ８はＴ１＝６０か否かにて毎０秒時刻か否かを
判断する。イエスであればＳＴ９にて雨センサ１０１の
データ取込処理、ＳＴ１０にてメインタンクＴＫ１の温
度センサ１０２のデータ取込処理、ＳＴ１１にて風車風
向角制御処理、ＳＴ１２にてアワー用カウンタアップ処
理とＴ１＝（０）のリセット処理が行なわれる。ノーで
あればＳＴ１３に進む。ＳＴ１３では、Ｔ１＝０かつＴ
２＝６０かにて毎０分０秒（毎時ジャスト）か否かを判
断する。ＳＴ１４は１時間毎に処理するものであって、
ＳＴ１３にてイエスであればＳＴ１４にてＴ３をカウン
トアップし、Ｔ２＝（０）にリセットする。ノーであれ
ばＳＴ１５に進む。ＳＴ１５ではＴ３＝２４かを判断
し、イエスならＳＴ１６にてＴ３を０にリセットし、ノ
ーならＳＴ１７に進み、１秒毎の歩進としてＴ１をアッ
プカウントしてＳＴ１８にてリターンされる。

【００４２】図１２はＡＭＥフラグのセット，リセット
の処理を示したもので、図１１のＳＴ９処理の詳細を示
す。ＳＴ９０でこのルーチンがスタートすると図９の雨
センサ１０１からその値をＡ／Ｄ変換してＳＴ９１にて
レジスタＲＡＩＮ（レジスタ１１６の一部）に取り込
む。この雨センサは水滴が付着することにより雨をセン
スし、その抵抗値が変化するものやその他光センサと前
記抵抗値変化型センサとを併用した雨検出センサ等、雨
をセンスするものなら何でも良い。該抵抗値変化は電圧
の形で取り出される。ＳＴ９２にてＲＡＩＮの値が所定
値を越えた（または下まわった）か否かが判断され、イ
エスなら、ＳＴ９３にてフラグＡＭＥ＝（１）をセット
してＳＴ９５にてリターンし、ノーならＳＴ９４にてフ
ラグＡＭＥ＝（０）にし該レジスタをリセットしてリタ
ーンする。

【００４３】図１３，図１４は本発明の請求項５に係る
構成をより具体的に示したものであり、その特徴は太陽
熱温水器等の太陽熱温液器の集熱部のみもしくは集熱部
とこれに近設した第一液槽の両方を太陽追尾させると共
に、第一液槽の温度上昇にて所定温度以上になった場合
に、第一液槽から第二液槽へ液体を移すようにして第二
液槽の液体そのものを利用したり、液体熱を利用しよう
とするものである。液体そのものを利用するものを図１
３にて、液体熱を利用するものを図１４にて示す。図１
３は図２においてメインタンクＴＫ１（５３）からサブ
タンクＴＫ２（２２）に給湯する適切な制御を行なうた
めの構成を示す。水道管本線に連結された管ＴＢ１は二
股に分離され、その一方は弁ＶＶ１を介してメインタン
クＴＫ１に入水するようにしてなり、その他方は弁ＶＶ
２を介して風呂等の利用機へ接続される管ＴＢ２へ導か
れる。タンクＴＫ１の出口管はＴ型ボールバルブＶＶＡ
を介してその一方（バイパス側）をサブタンクＴＫ２の
入口管に接続してＴＫ２へ導くと共に、その他方（ダイ
レクト側）をＴ型ボールバルブＶＶＢの他方（ダイレク
ト側）を入口としてその出口（コモン側）を弁ＶＶ３に
導く。バルブＶＶＢの一方（バイパス側）はタンクＴＫ
２の出口管に接続される。弁ＶＶ３の出口は管ＴＢ２に
合流結合される。

【００４４】弁ＶＶ１〜ＶＶ３はマニュアル弁であっ
て、バルブＶＶＡ，ＶＶＢは電動弁が望ましく、次に述
べる制御システム（図１６）に使用されるものにあって
は、電動かつ自動弁にしてある。自動弁の構成としては
市販Ｔ型ボールバルブのノブ部の回動可能範囲が約９０
度であるのでノブ部からレバーを継手し、もしくはレバ
ーと取り替えこのレバー先端に長手方向に長孔を設け、
該長孔とほぼ直交するようにラック（ギヤ）を設置し、
このラック（ギヤ）を長手方向にスライド可能とし、前
記直交する交点のラック（ギヤ）側に該長孔に挿入され
る固定軸を設け、該ラック（ギヤ）と咬み合うギヤード
モータ軸直付けの歯車を固定側に設けてなる。このよう
に構成された自動弁はモータの正回転，逆回転により、
コモン口からダイレクト口もしくはバイパス口への自動
切替可能となる。切替終了を検知するため各端部にリミ
ットスイッチ１０８、１０９を設けてある。このような
給湯システムにおいて、太陽熱温水器を使用する場合は
弁ＶＶ２を閉、弁ＶＶ１とＶＶ３を開にする。まず手動
にてバルブＶＶＡ，ＶＶＢの切り替えを効率よく行なう
方法を述べる。図１３のシステムではサブタンクＴＫ２
は日没から次の日までに使いきることを前提とする。従
って初期時ＴＫ１が満タン，ＴＫ２が空とする。

【００４５】処理１：バルブＶＶＡ及びＶＶＢをダイレ
クト側にしておく。この状態では弁ＶＶ１，ＴＫ１，Ｖ
ＶＡ，ＶＶＢ，弁ＶＶ３のルートで温水が利用可とな
る。 処理２：ＴＫ１の温度が温度センサ１０２にて検出され
５０〜６０度になった時に，検出されなくても晴れで午
前１１時〜午後３時までの適時にバルブＶＶＡおよびＶ
ＶＢをバイパス側に切り替える。この切り替えのみボタ
ン操作でリモートコントロール（電動）しても良い。 処理３：所定時間後ＴＫ２のレベルセンサ１０３からの
通報で手動または自動ストップ，もしくはフロート弁に
て満水時給湯を自動ストップさせる。この時バルブＶＶ
Ａをダイレクト側に，ＶＶＢはそのまま（バイパス側）
にする。この状態ではＴＫ１の湯はＶＶＢにてストップ
される。使用する場合はＴＫ２の湯から使用される。 処理４：入浴時等使用時、ＴＫ２をまず使いきる。ＴＫ
２の液面センサにて低レベル検出時、バルブＶＶＢをダ
イレクト側にする。ＶＶＡはそのまま（ダイレクト側）
とする。

【００４６】以上の処理をマイクロコンピュータ等の制
御手段にて自動制御するようにしたものが図１５，図１
６に示される。図１５はメインタンクからサブタンクに
湯を移すタイミングを規定したフローであって、図１１
のＳＴ１０処理の詳細を示す。ＳＴ１００にてこのルー
チンがスタートすると、図９の温度センサ１０２からそ
の値をＡ／Ｄ変換（図示せず）してＳＴ１０１にてレジ
スタＴＥＭＰ１に取り込む。ＳＴ１０２にてＴＥＭＰ１
が所定値例えば６０度（５２度以上任意可）を越え、か
つその越えた時刻は所定時刻（正午）から所定時刻（Ｐ
Ｍ２）より前かの判断がなされる。ＳＴ１０２の条件で
は午後２時０分０秒から５９分５９秒までＴ３は同一の
値であるので、実質的にＰＭ３までということになろ
う。ＳＴ１０２でイエスと判断されるとＳＴ１０３にて
フラグＳＵＢＴに（１）をセットしてＳＴ１０４にてリ
ターンし、ノーと判断されるとそのままリターンする。
該フラグＳＵＢＴ＝（１）はメインタンクＴＫ１からサ
ブタンクＴＫ２への移湯を行なう最適条件成立時の条件
フラグである。

【００４７】図１６は左右側にＳ１２，Ｓ１３で示した
ように、図１０のメインルーチンのＳ１２，Ｓ１３で示
された液槽管理処理ルーチンの詳細である。Ｓ１２０に
てこの処理がスタートするとタイマインタラプト処理
（図１１，図１５）にてセットされたフラグＳＵＢＴを
見てＳ１２１にて（１）か否かを判断する。イエスなら
メインタンクＴＫ１の温度が所定時刻前に所定温度にな
った証であるから、Ｓ１２２にてバルブＶＶＡおよびバ
ルブＶＶＢをバイパス側に切り替える指示（フラグ発
生）を出してＳ１３５に進む。この指示にて各ＶＶＡ，
ＶＶＢは各モータ１０７，１０９にてレバーを切り替え
て、切り替え終了時には各スイッチ１０８，１１０の指
令をＳ１５（図１０）でウオッチングされてモータ１０
７，１０９をストップする。ノーならＳ１３１に進む。
ＴＫ１３１〜１３７は図１０のＳ１３の詳細である。Ｓ
１３１にてサブタンクＴＫ２のレベルセンサ１０３のデ
ータをＡ／Ｄ変換（図示せず）してレジスタＬＥＶに取
り込む。次にＳ１３２にてこのＬＥＶが所定値未満かを
判断しノーならＳ１３５へ，イエスならＳ１３３に進み
Ｓ１３３にてバルブＶＶＡおよびＶＶＢの開閉位置は共
にダイレクト側状態かを判断する。ダイレクト側か否か
はリミットスイッチ１０８，１１０の状態をセンスする
ことで行なわれる。イエスならＳ１３５へ，ノーならＳ
１３４へ進む。Ｓ１３４ではバルブＶＶＡ，ＶＶＢを共
にダイレクト側にする指示を出す。具体処理はＳ１２２
で述べたと同様モータ１０７，１０９の動作で処理され
る。Ｓ１３５ではＴＫ２の液面が満水か否かが判断さ
れ、ノーならＳ１３８にてリターンとなり、イエスなら
Ｓ１３６にてバルブＶＶＡがダイレクト側位置に，バル
ブＶＶＢはバイパス側位置にあるかがさらに判断され
る。イエスならＳ１３８にてリターンとなりノーならＳ
１３７に進む。Ｓ１３７ではバルブＶＶＡをダイレクト
側に，バルブＶＶＢをバイパス側にする指示を出し（具
体処理はＳ１２２と同じ）なおかつフラグＳＵＢＴを０
にリセットしてＳ１３８にてリターンされる。

【００４８】上記図１３または図１６のシステム構成に
あっては、少なくとも集熱体を太陽追尾させ、集熱体に
実質的に直結したメインタンクＴＫ１が所定時刻以前に
所定温度以上になったことを検知して、ＴＫ１から固定
部に設けられたＴＫ２に移液し、任意の時刻にＴＫ２の
液から使用し、それが空になるとＴＫ１の液を管ＴＢ２
を介して使用し得るようにした。しかし請求項５の発明
にあってはこれに限定されず、ＴＫ２そのものを利用に
供するようにしてもよい。即ちＴＫ２が浴槽である場合
である。このシステム構成としてはＴＫ１の出口管をＶ
Ｖ３に直結し、ＴＢ２の先端を電動弁もしくは自動弁Ｖ
Ｖ（図示せず）を介してＴＫ２に接続する。そして所定
時刻（午後２時〜３時）以前であってかつ所定温度以上
になったことを条件（ＳＴ１０２，Ｓ１２１）に、該Ｖ
Ｖを開にして給湯し、レベルセンサ出力にて満水を検出
（Ｓ１３５）し、満水になると該ＶＶを閉にする構成で
ある。このようにしても１日にＴＫ１の２倍以上の湯を
使用できる。

【００４９】ここで太陽熱温液槽の液体熱のみを利用す
るものについて述べる。液体熱を利用するものは例えば
第２温液槽（サブタンクＴＫ２）を室内に設置して暖房
に利用したり、熱交換器等を利用して冷房に利用（冷蔵
庫，クーラー等とほぼ同じ原理）することも出来る。こ
のような冷暖房にのみ太陽熱温液器が利用される場合は
温水器のような液の使い捨てシステムではなく、冷蔵庫
等で公知なように液を循環させることが望ましい。図１
４は上記に関連した循環システムを示す。ＴＫ１，ＴＫ
２は図１３と同様のメインタンク，サブタンクであっ
て、ＴＫ３はさらに他のサブタンクである。ただし、液
体は水に限らず冷蔵庫，クーラーと同様の冷媒を使用し
ても良い。ＶＶＡ，ＶＶＢも図１３と同様である。ＶＶ
Ｃは挿通，断が出来るバルブ、ＰはモータＭで駆動され
ＴＫ３の液体をＴＫ１に移すためのポンプである。図１
４のシステムの利用法を次に示す。ＴＫ２は温熱時のみ
ＴＫ１から移入されるものとし、このＴＫ２を熱利用体
とするものである。 処理１：初期時、ＴＫ１，ＴＫ３が満タンにされてい
る。バルブＶＶＣは、断、ＶＶＡ，ＶＶＢはともにダイ
レクト側にされる。 処理２：ＴＫ１の温度が所定値を越えるとバルブＶＶＣ
は開、ＶＶＡがバイパス側、ＶＶＢはダイレクト側のま
まとし、ＴＫ１からＴＫ２に入液する。それと同時にＴ
Ｋ２を利用に供する。 処理３：ＴＫ１からＴＫ２に入液完了時、バルブＶＶＣ
を断、モータＭにてポンプＰを働かせてＴＫ３からＴＫ
１へ入液する。 処理４：ＴＫ２の失熱時を温度センサにて検出すると、
バルブＶＶＡをダイレクト側，ＶＶＢをバイパス側にし
てＴＫ２からＴＫ３へ入液する。 前記処理１〜４を自動制御しようとすれば図１５はその
まま利用，図１６を少し変形する程度で容易に実現でき
るので、その処理（フローチャート）を省略する。

【００５０】以上のように本発明の請求項５は、太陽熱
温水器のみに限定されず、冷暖房等に応用されるものも
含む。また実施例では第一温液槽（メインタンク）を集
熱体と直結した液体自然循環方式を採用したが、これに
限定されず集熱体を回動移動体に載置して太陽追尾し、
第一温液槽を該回転移動体の直下部（固定側）の極めて
近いところに載置して液を集熱体と第一温液槽とに強制
循環させ、第二温液槽（サブタンク）を室内等に置くよ
うにしても良い。尚、本発明の請求項３〜５は、建築物
構造体そのものも含む。即ち図示のように建築物の屋根
そのものを回転する構成でなくても固定屋根の上に設け
られた回転型建築物構造体であってもよい。

【００５１】図１７は図１１のタイマインタラプト処理
の１つである風車上下角制御処理ＳＴ１１の詳細を示
す。該風車は図１，図２の風力発電装置７の風車であっ
て羽根体７３のことである。該風車はその本体７２，腕
部７５，バランサ７６，とともに一体的に組み立てられ
集合体を形成するが、この集合体は支柱７１に対し左右
方向はもちろんのこと上下方向にも回動するようになっ
ている。上下方向の回動制御は次のようになされる。Ｓ
Ｔ１１０にてこのルーチンがスタートすると、ＳＴ１１
１にて風力データと風向データを風力センサ１０４及び
風向センサ１０５から検出してＡ／Ｄ変換（図示せず）
して、各レジスタＷＤＰ，ＷＤＤに取り込む。この風力
データおよび風向データは１０秒〜１分程の平均値とし
て各レジスタＷＤＰ，ＷＤＤに取り込まれるものとす
る。ＳＴ１１２にて風向データＷＤＤからロータリエン
コーダＲＥの角度データを引算し、それが所定値より小
さいか否かが判断されノーならＳＴ１１３にて風車軸を
水平にし、ＳＴ１１７でリターンされる。これは太陽向
を優先して屋根体が風向きとずれている場合に該軸を水
平にするということである。イエスならＳＴ１１４にて
現在の風車上下角ＡＧＬから図１８で示すテーブルによ
り風力ＷＤＰをテーブル変換した値ＴＢＬ（ＷＤＰ）を
引いてそれが０か０より大か小かを判断する。現在角Ａ
ＧＬが大ならＳＴ１１５にて下制御（下駆動指令信号を
出す）即ち、風車が水平より頭を下げた形にする。小な
らＳＴ１１６にて起こすようにする（上駆動指令信号を
出す）。駆動はモータにて行なわれストップ制御は図１
０Ｓ１５にて行なう。図１８で分かるように台風のよう
な強風では風車が天を向いたようにして風車が破壊され
ることを防いでいる。台風より弱い風では屋根部３２そ
のものが導風体になるよう利用するもので、風力が増す
につれてその頭下げ角を大きくする。つまり殆ど風の無
いときはどのような角度でも良いし、ある程度の風では
頭下げ角は一定として良い（図１８の零に近い平坦
部）。

【００５２】図１９は本発明の請求項４に関連した天気
予報データ抽出ルーチンであり、図１０のＳ３に示され
た処理をより詳細に示したものである。Ｓ３００にてこ
の処理がスタートするとタイマインタラプト処理（図１
１）のＳＴ２にてフラグＴＥＮＫＩ＝（１）がセットさ
れた時刻か否かが、Ｓ３１でＴＥＮＫＩ＝（１）かどう
かで判断される。所定時刻１または２でなければＴＥＮ
ＫＩ＝（１）にはならないのでノーと判断された場合は
Ｓ３１１の処理（後述する）に移り、通常ノート判断さ
れリターンされる。イエスと判断されるとＳ３２にてラ
ジオ，テレビ，電話等の気象メデイアデータ受信装置の
電源をオンする。例えばラジオ受信機が所定時刻１の午
前６時０分０１秒に電源が入ると、この受信機では天気
予報を受信できるようセットされていて、その音声デー
タをＳ３３にてＡ／Ｄ変換器（図示せず）を介してデジ
タルメモリ１１４（アナログメモリでも可）に取り込ま
れ次に進む。次のＳ３４では天気予報の放送が終わる時
刻か否かが判断される。この判断はタイマインタラプト
処理（図１１）のＳＴ７その他処理中のｔからの時間を
カウントするタイマカウンタルーチンにて判断されるフ
ラグを見ることで判る。このＳ３４にてノーと判断され
ると、該メモリ（ＲＡＭ１１４）取込を続行し、イエス
と判断されるとＳ３５にて受信装置の電源をオフし、Ｓ
３６に進む。

【００５３】Ｓ３６では該メモリに取り込まれたデータ
を、例えば無音スペース（時間的スペース）があるか否
かで文節毎に分解する。文節頭にはマークをつけＳ３７
に進む。Ｓ３７では該マークを頼りに各文節単位で一音
毎に標準スペクトルとの比較により関係キーワード全て
抽出（比較すべき標準キーワードはＲＯＭ１１３にあ
り）する。抽出されたキーワード群はメモリの別エリア
に作成しＳ３８に進む。即ちＳＴ３７では全く関係のな
い文言のみを除外している。例えば『今日の午前６時発
表の天気予報をお知らせします（イ）。Ａ地方（または
〜部）では、曇り時々雨でしょう（ロ）。Ｂ地方では、
…でしょう（ハ）。Ａ地方の午前６時から正午までの雨
の降る確率は６０％です（ニ）。Ｂ地方では…（ホ）、
明日は…（ヘ）。』という文言の放送が流れたとし、本
件装置の設置場所がＡ地方なら、（Ｂ地方では）という
文言から（でしょう）までを検出して該別エリアに取り
込まないようにする。従って別エリアには（イ），
（ロ），（ホ），（ヘ）が取り込まれる。

【００５４】Ｓ３８では該別エリアのキーワード群をサ
ーチし、Ｓ３８１の判断を同時に行なう。まずＳ３８１
のにてサーチ範囲の判断を行ないサーチ範囲を今日の
関係のみに特定する処理（サーチ絞り込み処理）をＳ３
８２にて行なう。これにて（ニ）の中の（Ａ）、（午前
６…％）のみをＳ３８３〜Ｓ３８９の処理では繰り返し
サーチすることになる。サーチ範囲が特定されるとＳ３
８１のにて（午前６時から）の（時から）があるか否
かが判断されイエスならＳ３８３にてＫＡＲＡ＝（１）
フラグを立て、Ｓ３８４にて先頭番地にマーク１を付け
てキーワード群サーチＳ３８に戻る。ノーならの判断
に移る。ここでは（時まで）を見つける。見つけられな
かったらＳ４０にジャンプする。見つけるとＳ３８５に
てＫＡＲＡ＝（１）を条件にＭＡＤＥ＝（１）とし（Ｓ
３８６），先頭にマーク２を付けて（Ｓ３８７）キーワ
ード群サーチＳ３８に戻る。Ｓ３８にてサーチが続行さ
れ、の判断（雨の降る確率）があるか否かが判断され
る。あると判断されればＳ３８９にてそれは（マーク２
あり）で（パーセント）までにその文言があったかが判
断され、Ｓ３９０にて文節頭マークとマーク１との間，
文節 頭マークとマーク２との間の時刻を判断し、ＴＹ
１，ＴＹ２に書き込んでＳ３９１に進む。Ｓ３９１及び
Ｓ３９２では現在時刻がＴＹ１−所定時間より遅く、か
つＴＹ２より早く、かつ（パーセント）の直前に数値あ
りかが判断される。この３つの条件を満たしたときＳ３
９３にてその数値をＰｒに取り込みＳ３９４に進む。Ｓ
３９４ではＰｒはＮ％（例えば６０％）以上かが判断さ
れ、イエスならＳ３９５にてＲＡＩＮＹ＝（１），Ｓ３
９６にて各マーククリア，ＴＥＮＫＩ＝（０）にしてＳ
３９８にてリターンされる。ノーならＳ３９７にてＰｒ
が３０より大でＮより小かが判断され、イエスならＳ３
９６へ，ノーならＳ３９９で、ＲＡＩＮＹ＝（０）にし
てＳ３９６へ進む。ここでＳ３９４のノーで直接ＲＡＩ
ＮＹ＝（０）にしない理由は、前回予報で雨確率７０
％、今回予報で４０％なら前の情報を尊重しようという
ことである。つまり雨が降らない確率がかなり大きくな
った時に雨予報を解除するようにした。

【００５５】またＳ３８１で〜いずれの条件からも
外れたらノー（判定不能）とされ、その旨表示（Ｓ４
０）するとともに再チャレンジ表示して別アルゴリズム
（Ｓ４１）を働かせてメディアデータから雨予報データ
を抽出する。Ｓ４２にて判定ＯＫ（イエス）ならＳ３９
４に移る。ノーなら判定不能表示（Ｓ４３）をして各フ
ラグをクリアしてリターンされる。不能が続くようであ
れば条件入力キー１２１（図９）を用いて図１０Ｓ１５
にて標準パターンの変更および判断条件の変更も可能で
ある。またＳ３９４のＮは前記条件入力キー１２１にて
図１０Ｓ１５にて変更可とする。ところでＳ３１の条件
ＴＥＮＫＩ＝”１”がノーの時、即ち天気予報時刻でな
い時、前回天気予報（雨予報）が古くなり、時間が経つ
と意味をもたなくなるので、それ（ＲＡＩＮＹ＝１）を
解除する条件処理としてＳ３１１を設ける。Ｓ３１１で
は現在時刻がＴＹ２より大、もしくはＳＴＰ＝１かつＡ
ＭＥ＝０イベント時から所定時間（１時間）経ったか否
かを判断し、イエスならＳ３１２にてＲＡＩＮＹ＝
（０）とし、リターンさせる。ノーならそのままリター
ンさせる。

【００５６】上記の天気予報データ作成ルーチン図１９
のデータのルーツは、ラジオ，電話等の通信データであ
ったがこれに限らず、気象衛星からの直接的データを受
信しても良い。またはこの複数のデータをもとに解析し
てＲＡＩＮＹ＝（１）のデータを作成しても良い。さら
に将来的には文字放送等で図１９の解析をする事無くテ
レビジョン等から直接受信できるかもしれない。さらに
また人がメデイアを介して得た情報に基づいて、人が雨
情報ＲＡＩＮＹ＝（１）をスイッチをオンするようにＳ
１５にて入力するようにしても良い。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明にお
いては、屋根体を建築物本体に対し回転可能にし、該屋
根体は太陽熱温液器と太陽光発電パネルと太陽光熱利用
体と風力発電装置と雨水利用体等の自然恵体のうち少な
くとも２つ以上を配設するようにしたので、一般に太陽
光熱利用体の利用効率が悪いといわれている装置の利用
効率を格段に上げることが出来る。さらに太陽光熱利用
体と風力発電装置もしくは雨水利用体との組合せあるい
は風力発電装置と雨水利用体との組合せでもその利用効
率を格段に上げることが出来る。効率アップという観点
からデータを挙げて説明すると、従来技術をどれにする
かで議論の仕方も変わるであろうが、太陽追尾の太陽熱
温水器を特開昭５１−１７４６９等の直熱式と比較する
のは好ましくない。同じスタイルのもの同士を比較する
意味で広く一般に最も普及している温水自然循環型温水
器の固定式と本発明に使用した前記同一温水器の移動式
とを比較する。まず夏の晴れの日で固定式の場合４７〜
５２度，移動式のパターンＰ３の場合６０度〜６５度で
あり、パターンＰ５の場合７０度を越えたこともあっ
た。このデータはいずれも槽温度でなく取り出し口温度
である。また太陽光発電パネルもしくは太陽光利用体に
おいては理論値がそのまま採用出来る。即ち図２０で示
すようにパネルに太陽光が垂直の時有効率１（１００
％）とすると、夏で南向固定式（曲線Ｃ１）の場合ｔ１
（例えば午前７時）またはｔ２（例えば午後５時）では
太陽高度があるにもかかわらず太陽が北よりであるた
め、パネル傾斜のため全く光が当たらないようになる
（有効率０％）。これに対し移動式（曲線Ｃ２）で東ま
たは西に向けた場合は０．７〜０．８（７０〜８０％）
もある。エネルギ効率は有効率の時間積分値即ちｔ軸と
各曲線Ｃ１またはＣ２で囲まれた面積Ｓ１またはＳ２で
表されるのでＳ１とＳ２との比較になる。従って固定式
に比べて移動式の方が少なくとも２倍以上にはなる。な
お、ＤＰは南中時の有効率がディップ（落ち込み）状態
となることを表すもので、該パネル面傾斜角を南中太陽
高度正対面角より大きくなるように設けているため南中
前後の方が南中時より有効率が高くなっている。また図
２０は温液器の熱吸収有効率としても概ね採用できる。

【００５８】移動式を太陽追尾式と言わないのは次の理
由による。朝６時から夕方６時まで１時間毎に所定角歩
進するモードでは、確かに太陽追尾という概念が当て嵌
まるが、これをパターンＰ７あるいはもっと移動回数を
減らし、正午までは東向き，正午から日没までは西向き
に向けておくようにする（ＲＥビット数２）と、太陽追
尾とは言いがたく［移動式］が適語であろう。操作も１
日１回となるので手動式（スイッチオンにて電動駆動）
にしたとしてもそんなに手間のかかることではない。そ
れにもかかわらず効率は倍増する。太陽光利用体として
例えば直達光と天空光の両者を彩光する装置である特公
平５−４３０８２が有効利用でき、移動回数を減らして
も、かなりの高効率を期待できる。このように温液器の
み，太陽光発電パネルのみ，太陽光利用体（彩光装置）
のみでも効率アップを計れるからこれらの組合せ効率は
計り知れないものがある。

【００５９】さらにまた太陽光熱利用体、特に太陽光発
電パネルおよび／または太陽熱温液器と雨水利用体との
組合せにおいては、前記パネルおよび／または温液器そ
のものが雨水受集体となるので、雨降日でも自然恵体か
らの恵みを受けることができる。さらにまた太陽光熱利
用体と風力発電装置との組合せにおいては該利用体その
ものが導風体になるので、曇りまたは雨の日で太陽光熱
利用体の利用効率の悪い時でも風力発電装置の効率を上
げる役目を該利用体は果たすことが出来る。さらにまた
風力発電装置と雨水利用体との組合せにおいては、たと
え風雨日であっても本発明はその威力を発揮する。風向
位置に屋根体を向けることにより、その斜面で雨水を効
率よく受水しうるのみならず、該屋根斜面が導風体にな
ることから風力発電器の効率をさらに上げることが出来
る。

【００６０】請求項２の発明においては、回動移動する
屋根体の回動軸近傍に透孔を設けたので屋根部に設けら
れた種々の自然恵体受恵体を保守点検及び／またはこれ
らを設置するときの利便性が向上する。

【００６１】請求項３の発明においては、エネルギ系体
が異なる複数種の太陽光熱利用体が１つの回動移動体に
固着され、太陽追尾しうるようにし該エネルギ系体が互
いに異なるまま各々独立してその系体のまま利用手段で
利用し得るようにしたので、経済的であるばかりか効率
が極めて良い。

【００６２】請求項４の発明においては、太陽光熱利用
体を太陽追尾で回動させるにつき天気予報データによ
り、天気の悪い日は回動させないように制御するように
したから無駄なエネルギを消費しなくて済む。例えば温
水器のみで３００〜４００kg，風力発電装置が１００k
g，パネルが２００〜３００kg、フレーム等を入れると
屋根体の総重量が約１トンとなる。これを回動するには
それなりのエネルギが必要となるが、恵体を受集出来な
い場合には回動しないようにして効率化を計った効果は
大きい。

【００６３】請求項５の発明においては、太陽熱温液器
を太陽追尾するようにし、第一温液槽を該温液器の集熱
板に極めて近いところに配設し、第二温液槽を第一温液
槽から離れたところに配設し、第二温液槽の熱または液
体を利用し得るようにしたので、太陽熱エネルギを極め
て効率よく利用できる効果がある。液体を水として実験
データを作用記載のところで示したが、要は自然循環型
太陽熱温水器を太陽追尾させたことで、ほぼ正午までに
１回、正午から日没までにもう１回水を湯にしてくれ
る。しかもその湯の最高温度は、１回目および２回目と
もに固定式より大になることも立証した。このことは受
恵総熱量が２倍を越えていることを意味する。即ち固定
式温水器２台設置するより太陽追尾温水器１台の方が熱
効率が良いことを意味する。従って設置面積の少ないと
ころでも太陽追尾式は固定式２台分以上の役目を果た
す。一般に工業製品を少なく生産して大きな恵みを受け
る方が地球に優しいと言えるので、この点を考慮に入れ
るとその効果は計り知れない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る南東上方から見た建築物
の斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線で切って矢視方向に見た屋根体
の断面図である。

【図３】本発明建築物の屋根部中央を示す他の実施例断
面図である。

【図４】本発明建築物の回転屋根体制御装置（回路）で
ある。

【図５】図４における屋根体回転用モータ関連回路であ
る。

【図６】屋根体回転用モータ過負荷検出手段の詳細図で
ある。

【図７】上記モータの回転モード及び回転中を表す音・
光表示／制御回路である。

【図８】屋根体の多種多様の回転パターンである。

【図９】本発明建築物の回転屋根体制御装置の他の実施
例である。

【図１０】上記制御装置のマイクロコンピュータプログ
ラムにおけるメインルーチンである。

【図１１】上記メインルーチンに割り込みをかけるタイ
マインタラプトルーチンである。

【図１２】上記タイマインタラプト処理の中の雨センサ
データ取込用サブルーチンである。

【図１３】本発明請求項５に関連した具体構成を表すも
ので高熱液体利用システム（装置）である。

【図１４】本発明請求項５に関連した具体構成を表すも
ので高熱液体利用システム（装置）である。

【図１５】メインタンクからサブタンクに液を移す条件
を規定したサブルーチンである。

【図１６】メインタンク及びサブタンクの液を効率よく
使用し得る自動制御アルゴリズムを示したメインルーチ
ン中のサブルーチンである。

【図１７】風力発電用風車上下角制御のためのサブルー
チンである。

【図１８】図１７で使用されるテーブルＴＢＬ（ＷＤ
Ｐ）の特性曲線である。

【図１９】本発明請求項４に関連した天気予報（雨）デ
ータ抽出サブルーチンである。

【図２０】太陽熱（または光）量に対するその受面の有
効率である。

【符号の説明】

１：建築物本体、３：屋根体、４：太陽光発電パネル、
５：太陽熱温水器、６：太陽光利用体、７：風力発電装
置、２１：雨水タンク、２２（ＴＫ２）：サブタンク、
３３：集水口、３８：車輪、５１、５２：集熱部、５３
（ＴＫ１）：メインタンク、８Ｔ１〜８Ｔ３：時計、Ｆ
Ｆ１〜ＦＦ３：フリップフロップ、Ｒｙ１〜Ｒｙ３：リ
レー、ＭＭ：メインモータ、ＲＥ：ロータリエンコー
ダ、ＤＦ１〜ＤＥ８：微分回路、ＲＭＭ：リトリガラブ
ルモノマルチバイブレータ、８０：ストップ指示手段、
ＶＶＡ〜ＶＶＣ，ＶＶ１〜ＶＶ３：バルブ（弁）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ０４Ｄ 13/18 Ｆ２４Ｊ 2/42 Ｄ Ｇ０５Ｂ 15/02 19/02 Ｄ 7618−3Ｈ Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｈ０２Ｋ 19/02 7254−5Ｈ // Ｅ０４Ｂ 7/18 Ｚ 9130−2Ｅ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建築物本体と屋根体とからなる建築物に
   おいて、該屋根体を建築物本体に対し回転可能にする回
   転可能手段を設け、該屋根体と前記建築物本体との間に
   所定間隙を設けるとともに該屋根体の屋根部は傾斜して
   配設され、該屋根部に太陽熱温液器と太陽光発電パネル
   と太陽光利用体と風力発電装置と雨水利用体との少なく
   ともいずれか２つを含んでいることを特徴とする建築
   物。
2. 【請求項２】固底面と該固底面に対し回動軸を介して回
   動移動する屋根体とを設け、該屋根体に自然恵体受恵体
   受恵面を傾斜して配設するとともに該屋根体の該回動軸
   近傍に０．１ｍ²以上で屋根体面積より未満の透孔を設
   けたことを特徴とする建築物。
3. 【請求項３】固底面と該固底面に対し太陽追尾して回動
   移動する回動移動体とを設け、該回動移動体の上面傾斜
   部に太陽熱温液器、太陽光発電パネル、太陽光利用体等
   の太陽光熱利用体の少なくとも２つ以上が固設されてい
   ることを特徴とする建築物。
4. 【請求項４】固定面と該固定面に対し太陽追尾して回動
   移動する太陽光または太陽熱利用体を含む回動移動体と
   を設け、該回動移動体は天気予報データによりその回動
   を制御されるようにしてなる建築物。
5. 【請求項５】固定部と該固定部に対し太陽追尾して回動
   移動する太陽熱温液器を含む回動移動体とを設け、該回
   動移動体にもしくはこれに極めて近いところに液体を入
   液する入液部と液体を給液する給液部とを有する第１温
   液槽を配設し、前記固定部に第２温液槽を配設し、前記
   給液部に一方が接続され第２温液槽の入液部に他方が接
   続され中間部にバルブを有する連結手段にて第１温液槽
   と第２温液槽を連結するとともに、第１温液槽の液体温
   度上昇時に前記バルブの操作にて第１温液槽から第２温
   液槽へ該液体を移し、第２温液槽の液体熱を利用もしく
   は該液体そのものを利用し得るようにしたことを特徴と
   する建築物。 【０００１】