JPH09184209A - ソーラシステムハウス - Google Patents

ソーラシステムハウス

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JPH09184209A
JPH09184209A JP62096A JP62096A JPH09184209A JP H09184209 A JPH09184209 A JP H09184209A JP 62096 A JP62096 A JP 62096A JP 62096 A JP62096 A JP 62096A JP H09184209 A JPH09184209 A JP H09184209A
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JP
Japan
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air
roof
attic
solar
ventilation layer
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Application number
JP62096A
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Inventor
Toshihiro Kondo
俊裕 近藤
Atsushi Hasegawa
淳 長谷川
Masashi Kano
正史 加納
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
    • H02S20/23—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings specially adapted for roof structures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/20—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy

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  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽エネルギを利用して室内の温熱環境の改
善を図る。 【解決手段】 予め工場生産された複数の建物ユニット
を基礎Ｂの上で施工・組立して得られたユニット建物で
あるソーラシステムハウス１の屋根面に太陽電池モジュ
ール２，２，…を設置し、各太陽電池モジュール２と屋
根面との間に、各太陽電池モジュール２を冷却するため
の通気層Ａが設けられている。冬の昼間には、小屋裏１
３に設置された送風用ファン装置３によって、通気層Ａ
内の暖かい空気を棟側から強制的に小屋裏１３に導き入
れ、互いに隣接設置された上記建物ユニット間に生じた
ユニット間隙間１４を経由して、各居住室１１，１２に
供給する。一方、夏の昼間は、切替ダンパを操作するこ
とで、通気層Ａと小屋裏送風口３３との間を遮断状態と
し、通気層Ａと屋外排出口３２との間を連通状態とし
て、通気層Ａ内の過熱空気を屋外に排出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、屋根に設置され
た、例えば、太陽電池モジュールや集熱パネルを利用し
たソーラシステムハウスに係り、詳しくはユニット建物
においてソーラシステムが適用されたソーラシステムハ
ウスに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、化石燃料の消費増大等に起因する
地球環境問題・エネルギ枯渇問題の深刻化に伴い、住宅
等の屋根の上に、パネル状の太陽電池モジュールを設置
し、クリーンな太陽エネルギから直接電力を取り出して
住宅に供給する住宅用太陽光発電システムや、同じく屋
根部に集熱パネル等を設置して太陽の熱エネルギをとら
れて暖房等の熱源として利用する住宅用太陽熱暖房シス
テム等のソーラシステムが注目されている。太陽の熱エ
ネルギを住宅の暖房等に利用するシステムとしては、例
えば、特開平７−４２２６５号公報等に記載されている
ように、屋根の上にカラー鉄板を設置し、棟部には内側
を断熱層で囲んだ集熱ボックスを設け、さらに屋根板の
直下に空気流路となる空間を設けて上記集熱ボックスと
連通させ、屋根部で捕らえられた太陽の熱エネルギによ
って加温された空気を上記集熱ボックスからダクトを通
じて住宅の床下空間へ強制的に送風するソーラシステム
が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載のソーラシステムにおいては、加温された空気を
床下空間へ搬送するためのダクト部材を多数必要とする
ほか、施工にも手間がかかるという欠点があった。
【０００４】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、屋根部に設置された太陽電池モジュール又は集
熱パネルが得た太陽エネルギを利用して室内の温熱環境
の改善を図る際に、太陽熱により加温された空気を、新
たに特別なダクト等の空気流通路を設けることなく、各
居室等へ搬送することのできるソーラシステムハウスを
提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明に係る、ソーラシステムハウス
は、建物の各構成部分として予め工場で生産された複数
の建物ユニットを基礎の上で施工・組立して得られたユ
ニット建物において、屋根面に太陽電池モジュールを設
置し、該太陽電池モジュールと上記屋根面との間に、上
記太陽電池モジュールを冷却するための屋根上通気層を
設け、屋根又は小屋裏に設置された送風用ファン装置に
よって、外気を軒先側から上記屋根上通気層内に取り入
れ、該屋根上通気層内の空気を棟側から強制的に上記小
屋裏に導き入れ、該小屋裏の空気を互いに隣接配置され
た上記建物ユニット間に生じた隙間を経由して、所定の
各室に供給する空調構造を備えてなることを特徴として
いる。
【０００６】また、請求項２記載の発明に係るソーラシ
ステムハウスは、建物の各構成部分として予め工場で生
産された複数の建物ユニットを基礎の上で施工・組立し
て得られたユニット建物において、屋根面に太陽熱を吸
収して利用するための集熱パネルを設置し、該集熱パネ
ルと上記屋根面との間に、熱交換のための屋根上通気層
を設け、屋根又は小屋裏に設置された送風用ファン装置
によって、外気を軒先側から上記屋根上通気層内に取り
入れ、該屋根上通気層内の空気を棟側から強制的に上記
小屋裏に導き入れ、該小屋裏の空気を互いに隣接配置さ
れた上記建物ユニット間に生じた隙間を経由して、所定
の各室に供給する空調構造を備えてなることを特徴とし
ている。
【０００７】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載のソーラシステムハウスであって、上記送風用
ファン装置は、上記屋根上通気層の空気を直接屋外に排
出するための屋外排出部と、上記小屋裏に導き入れるた
めの小屋裏導入部と、上記屋根上通気層と上記屋外排出
部又は小屋裏導入部との間を選択的に連通状態又は遮断
状態とするための切替ダンパとを備えてなることを特徴
としている。
【０００８】さらにまた、請求項４記載の発明は、請求
項３記載のソーラシステムハウスであって、上記送風用
ファン装置の切替ダンパは、任意の上記室に設けられた
切替スイッチを操作することで電気的制御可能に構成さ
れていることを特徴としている。
【０００９】
【作用】請求項１記載の構成によれば、冬場の日中等
に、ユニット建物であるソーラシステムハウスの屋根面
に設置された太陽電池モジュールにより加温された該太
陽電池モジュールの裏の屋根上通気層の空気は、送風用
ファン装置の運転により、小屋裏内へ強制的に流入させ
られ、この際、上記ソーラシステムハウスの建物ユニッ
ト間に生じた隙間を経由して上記ソーラシステムハウス
の所定の各室へ供給され、上記各室の内部の暖房に寄与
し、さらに、外気が軒先側から上記屋根上通気層に連続
的に取り入れられるので室内の温熱環境の改善を図るこ
とができる。ここで、組立時の必要から予め設定される
上記隙間を空気流通経路の一部として利用するので、加
温された空気を上記各室へ送るためのダクト等の特別な
部材をあらためて設備する必要がない。それ故、部材点
数及び施工工数削減に役立ち、コストを安くできるほ
か、工期も短縮することができる。また、夏場の夜間に
おいては、放射冷却によって上記太陽電池モジュールは
冷却されるので、冷却された空気が上述した経路と同一
の経路を辿って上記各室へ供給され、上記各室の内部の
冷房に寄与し、室内の温熱環境の改善を図ることができ
る。また、上記太陽電池モジュールから発せられる熱で
加温された空気を冬場の日中に暖房のために役立て、又
は放射冷却で冷却された空気を夏場の夜間に冷房のため
に役立てることができる一方で、同時に、日中は上記太
陽電池モジュールによって、太陽光エネルギにより発電
を行うことができる。また、夏場の日中等に上記太陽電
池モジュールが加熱された時は上記送風用ファン装置を
運転することにより冷却し、温度上昇による発電効率の
低下を回避することができる。
【００１０】また、請求項２記載の構成によれば、冬場
の日中等にユニット建物であるソーラシステムハウスの
屋根面に取り付けられた集熱パネルにより加温された該
集熱パネル裏の屋根上通気層の空気は、送風用ファン装
置の運転により、小屋裏内へ強制的に流入させられ、こ
の際、上記ソーラシステムハウスの建物ユニット間に生
じた隙間を経由して上記ソーラシステムハウスの所定の
各室へ供給され、上記各室の内部の暖房に寄与し、さら
に、外気が軒先側から上記屋根上通気層に連続的に取り
入れられるので、室内の温熱環境の改善を図ることがで
きる。ここで、組立時の必要から予め設定される上記隙
間を空気流通経路の一部として利用するので、加温され
た空気を上記各室へ送るためのダクト等の特別な部材を
あらためて設備する必要がない。それ故、部材点数及び
施工工数削減に役立ち、コストを安くできるほか、工期
も短縮することができる。また、夏場の夜間において
は、放射冷却によって上記集熱パネルは冷却されるの
で、冷却された空気が上述した経路と同一の経路を辿っ
て上記各室へ送られ、上記各室の内部の冷房に寄与し、
室内の温熱環境の改善を図ることができる。
【００１１】また、請求項３記載の構成によれば、上記
ソーラシステムハウスは、上記屋根上通気層の空気を直
接屋外に排出するための屋外排出部を有し、かつ、上記
送風用ファン装置は、上記屋根上通気層と、該屋根上通
気層の空気を上記小屋裏に導き入れるための小屋裏導入
部又は上記屋外排出部との間を選択的に連通状態又は遮
断状態とするための切替ダンパを備えているので、該切
替ダンパを切り替えて上記屋根上通気層側から上記送風
用ファン装置に流入した空気を上記屋外排出部から強制
的に排出することができる。それ故、夏場の日中等に上
記太陽電池モジュールが加熱されて冷却な必要な場合
は、上記送風用ファン装置を運転して、外気を軒先側か
ら上記屋根上通気層に連続的に取り入れて、上記太陽電
池モジュールを冷却し、熱交換された空気を上記屋外排
出部から排出することができるので、温度上昇による上
記太陽電池モジュールの発電効率の低下を回避すること
ができる。
【００１２】さらにまた、請求項４記載の構成によれ
ば、上記送風用ファン装置の切替ダンパは、任意の上記
室に設けられた切替スイッチを操作することで電気的制
御可能に構成されているので、上記切替ダンパの操作が
必要なときは、即座に、かつ、手軽に上記室にいながら
遠隔操作を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。図１及び図２は、この発明の一実施例
であるソーラシステムハウスの概略構成を示す断面図で
あって、換気のための通路を示す断面図、図３は、この
例のソーラシステムハウスに適用された太陽電池モジュ
ールが屋根面に設置された様子を一部破断して示す斜視
図、図４は、同太陽電池モジュールが屋根面に設置され
た様子を示す断面図、また、図５は、同ソーラシステム
ハウスに適用される送風用ファン装置の動作を説明する
ための断面図である。この例のソーラシステムハウス１
は、図１乃至図３に示すように、セントラル換気システ
ムが採用され、かつ、屋根面には太陽電池モジュール
２，２，…が取り付けられている二階建戸建のユニット
建物である。ここで、各太陽電池モジュール２の裏には
太陽電池モジュール２を冷却するための通気層Ａが設け
られ、通気層Ａと上記セントラル換気システムの空気流
通経路とは連通されている。そして、この空気流通経路
上には、太陽電池モジュール２，２，…と熱交換した空
気を通気層Ａから上記空気流通経路側へ強制的に供給す
るための送風用ファン３が設けられている。
【００１４】まず、この例のソーラシステムハウス１に
ついて説明する。ソーラシステムハウス１は、屋根面に
太陽電池モジュール２，２，…が設置されている二階建
戸建の建物に係るユニット建物であり、建物の居間、食
堂、寝室等の各部屋部分を構成する部屋ユニット１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，…と、
建物の屋根部分を構成する屋根ユニット１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ，…とから構成されている。また、これらの
ユニットは、建物の工業生産化率を高めるために、予め
工場で生産され、建築現場に輸送されて施工・組立され
て高品質の気密住宅となる。組立は、まず、部屋ユニッ
ト１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…を基礎Ｂ上に据え付け相互
に連結して居住室１１，１１，１１，…等からなる建物
の下階部分を形成し、次に、下階部分の上部に部屋ユニ
ット１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…を積み重ね相互に連結し
て居住室１２，１２，１２，…等からなる建物の上階部
分を形成し、さらに、上階部分の上部に屋根ユニット１
３ａ，１３ｂ，１３ｃ，…を据え付け相互に連結するこ
とによって行われる。ここで、組立の際に使われた部屋
ユニット同士及び屋根ユニット同士の間のユニット間隙
間１４が残される。
【００１５】上記部屋ユニット１１ａ，１２ａ，…は、
角型鋼管からなる四隅の柱の上下端間に溝形鋼製の大梁
が架け渡され、さらに大梁間に複数の小梁が差し渡され
て箱形の鉄骨躯体が形成され、この鉄骨躯体に複数のス
タッド（間柱）が取り付けられ、さらに、外壁部１５
ａ，１５ｂ，…や床部１６，１６，…や天井部１７，１
７，…には、節穴等の隙間のない、したがって、気密性
の高い各種パネルが貼着されてなっている。上記部屋ユ
ニット１１ａ，１２ａ，…において、外壁部１５ａ，１
５ｂ，…は、所定の間隔で立設される複数のスタッド
と、これらのスタッドの外側に貼着される硬質木片セメ
ント板やＡＬＣ版等の外壁パネルと、スタッドの内側に
貼着される石膏ボード等の内壁パネルとから概略構成さ
れ、外壁パネルと内壁パネルとの間にはグラスウール等
の断熱材が充填されている。外壁パネルと外壁パネルと
の間の目地隙間には、ガスケットが挿着され、これによ
り、目地隙間から雨や風が建物内に進入することを防止
している。外壁部１５ａ，１５ｂ，…には、必要に応じ
て、窓開口部や玄関開口部が設けられていて、可動の戸
と戸の間や戸と建具枠との間に隙間が生じないように戸
や建具枠の周縁部にパッキング材が貼られている。ま
た、上記部屋ユニット１１ａ，１２ａ，…の境界部にお
いては、上記各ユニット間隙間１４側の壁部において
は、所定の間隔で立設される複数のスタッドの内側に、
石膏ボード等の間仕切壁１８が貼着され、さらに、この
間仕切壁１８の外側には、比較的熱容量の大きい、例え
ば、ロックウールや軽量コンクリート等の材料からなる
壁蓄熱材が挿入されている。相隣る部屋ユニット１１
ａ，１１ｂ，…の間仕切壁１８，１８，…に挟まれた空
間のうち、上記壁蓄熱材が挿入されていない領域がユニ
ット間隙間１４，１４，…となる。また、各間仕切壁１
８の下部には、上記各ユニット間隙間１４を経由してき
た外気を各居住室１１，１２へ導くための給気口１８ａ
が設けられている。なお、床部１６，１６，や天井部１
７，１７，…にも、床パネルの下面や天井パネルの上面
に断熱材が敷かれている。
【００１６】また、上記屋根ユニットには、軒先側屋根
ユニット１３ａ，１３ｃ及び棟側屋根ユニット１３ｂが
あり、南側の軒先側屋根ユニット１３ａ及び棟側屋根ユ
ニット１３ｂの南側に太陽電池モジュール２，２，…が
据え付けられている。また、軒先側屋根ユニット１３
ａ，１３ｃは、１枚の屋根パネルと、該屋根パネルの両
妻側端を支持する一対のトラス梁と、各妻トラスに貼着
された妻小壁パネルと、軒天井パネルとから概略構成さ
れ、また、棟側屋根ユニット１３ｂは、２枚の屋根パネ
ルと、これらの屋根パネルの両妻側端を支持する一対の
妻トラスと、各妻トラスに貼着された妻小壁パネルと、
棟木とから概略構成されている。上記屋根パネルは、図
４に示すように構造用合板やパーティクルボード等の野
地板（屋根下地材）１３１の上面にアスファルトルーフ
ィング等の防水シート１３２を敷き、さらに、この防水
シートの上面に塩化ビニル鋼板（ポリ塩化ビニル金属積
層板）等の不燃被覆材１３３を貼着することによって構
成され、太陽電池モジュール２が取り付けられていない
北側の棟側屋根ユニット１３ｃ及び棟側屋根ユニット１
３ｂの北側の屋根面には、スレートＣ，Ｃ，…等の屋根
仕上材が設けられている。また、南側の軒先側屋根ユニ
ット１３ａの屋根パネルの軒先近傍の部位には通気層Ａ
へ外気を導くためのスリット状の外気取入口Ｈａ，Ｈ
ａ，…が、また、棟側屋根ユニット１３ｂの南側の屋根
パネルの棟近傍の東端部付近には、通気層Ａと上記セン
トラル換気システムの空気流通経路とを連通するための
ファン給気口Ｈｂが、それぞれ、貫通されている。さら
に、棟側屋根ユニット１３ｂの東側の妻小壁の上部には
通気層Ａの空気を排出するための排気口Ｈｃが設けられ
ている。
【００１７】この例の太陽電池モジュール２，２，…
は、南側の軒先側屋根ユニット１３ａ及び棟側屋根ユニ
ット１３ｂの南側の領域の不燃被覆材１３３の上に、４
行４列に設置され、より具体的には、屋根面の流れ方向
に平行に取り付けられて、最も西側又は最も東側の列の
各太陽電池モジュール２のそれぞれ西側端縁部、東側端
縁部を載置固定する長尺の取付部材４１，４１と、任意
の２行２列の太陽電池モジュール２，２，…が配置され
た領域の中央部に取り付けられ、４基の太陽電池モジュ
ール２，２，…の隅部を同時に載置固定する略直方体状
の取付部材４２，４２，…と、長手方向が屋根面の流れ
方向に直交する方向に平行に取り付けられて、最も棟側
又は最も軒先側の列の各太陽電池モジュール２のそれぞ
れ棟側端縁部、軒先側端縁部を載置固定する長尺の取付
部材４３，４３を用いて設置されている。
【００１８】また、各太陽電池モジュール２は、同図に
示すように、多数の単結晶シリコン太陽電池（ｐｎ接合
素子）２１，２１，…を直並列に配線した後、長期にわ
たる屋外放置に耐えられるように、光透過率や耐衝撃強
度に優れる白板強化ガラス等の透明支持基板２２と、耐
湿性に優れるＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）等の
充填材２３と、絶縁性に優れるＰＶＦ（弗化ビニル樹
脂）で両面をコートされたメタルシート２４等で層構成
にパッケージング（封入）をしてパネル状のモジュール
本体を形成し、さらに、形成されたモジュール本体の周
縁をアルミニウム製の枠体２５で囲んでなっている。
【００１９】枠体２５は、各一対の縦枠、横枠からな
り、それぞれの内側面にはモジュール本体を嵌合して保
持するための断面コ字状の溝部が設けられている。これ
ら縦枠、横枠は、モジュール本体の周縁に嵌合された
後、互いに接合される。また、各縦枠、横枠には、太陽
電池モジュール２を対応する取付部材４１，４２，４３
の上面に係合して固定するための固定片Ｋが外方に向け
て延設されている。各固定片Ｋには、いくつかのねじ穴
が穿設されている。そして、接合用のビスＮ，Ｎ，…
が、各固定片Ｋのねじ穴から挿通され、屋根パネル直下
のたる木１３４にまで螺入されて、各太陽電池モジュー
ル２を強固に固定している。
【００２０】上記各取付部材４１，４２，４３は、太陽
電池モジュール２，２，…を屋根面に取付固定するため
の架台であり、同図に示すように、角材（木材）の上面
に、塩化ビニル鋼板等の不燃被覆材を貼り合わせ、さら
に、雄ねじ等の図示せぬ固定具で相互に固定してなって
いる。これらの各取付部材４１，４２，４３は、妻方向
に沿うたる木１３４の直上の位置にそれぞれ配設されて
いる。
【００２１】この例のセントラル換気システムの構成に
ついて説明する。図１及び図２に示すように、ソーラシ
ステムハウス１において、部屋ユニット１１ａ，１１ｂ
間、部屋ユニット１１ｂ，１１ｃ間、部屋ユニット１２
ａ，１２ｂ間、部屋ユニット１２ｂ，１２ｃ間、…及び
屋根ユニット１３ａ，１３ｂ間、屋根ユニット１３ｂ，
１３ｃ間…には、組立の際に使われたユニット間隙間１
４，１４，…が残されている。ここで、部屋ユニット同
士の各ユニット間隙間１４の両側は、上記蓄熱材及び間
仕切壁パネル１８を介して各居住室１１，１２の室内と
なっており、上述したように上記各居住室１１，１２の
間仕切壁１８の下部には、上記各ユニット間隙間１４を
経由してきた外気を各居住室１１，１２へ導くための給
気口１８ａが設けられている。なお、建物の中央部の各
居住室１１，１２の北側の壁部においては給気口１８ａ
は省略されている。また、屋根ユニット間の各ユニット
間隙間１４の両側には壁パネルは設けられておらず、自
由に通風が行われる。また、図５に示すように、ファン
給気口Ｈｂの下方には、外気取入口Ｈａから流入した外
気を通気層Ａ及びファン給気口Ｈｂを経由して強制的に
吸い込み、小屋裏１３内又は屋外へ吐き出すための送風
用ファン装置３が設置されている。この送風用ファン装
置３は、ファン給気口Ｈｂの位置に合わせて野地板１３
１下部に取り付けられたファン装置本体３１と、空気を
直接屋外へ排出するための屋外排出口３２と、空気を小
屋裏１３内へ吹き出すための小屋裏送風口３３と、吹出
方向を屋外排出口３２側及び小屋裏送風口３３側で切り
替えるための電動の切替ダンパ３４とを有し、切替ダン
パ３４を切り替えてファン装置本体３１によって吸い込
んだ空気を屋外排出口３２側又は小屋裏送風口３３側へ
吹き出す。そして、下階の所定の居住室１１に設置され
た図示せぬスイッチで、運転／停止及びダンパ切替が遠
隔操作されるようになっている。この送風用ファン装置
３は、予め工場において、棟側屋根ユニット１３ｂの製
作時に組み立てられる。
【００２２】次に、この例のソーラシステムハウス１の
動作について説明する。 （イ）居住室内の暖房が必要なとき 例えば、冬期の日中で居住室内が寒く、かつ、通気層Ａ
の空気が居住室内よりも高温であるときは、まず、図示
せぬ切替スイッチにより切替ダンパ３４を設定し、図５
（ａ）に示すように、排気口Ｈｃに通じる屋外排出口３
２を全閉とし、小屋裏１３の各ユニット間隙間１４に通
じる側の小屋裏送風口３３を全開とする。次に、運転ス
イッチを押下し、ファン装置本体３１を始動させる。す
ると、図１に示すように、日射によって加熱された各太
陽電池モジュール２との熱交換により暖められた通気層
Ａの空気は、ファン給気口Ｈｂを経由してファン装置本
体３１に吸い込まれ、小屋裏送風口３３から小屋裏１３
内に吹き出す。そして、一部の空気は、部屋ユニット１
２ａ，１２ｂ間及び部屋ユニット１１ａ，１１ｂ間のユ
ニット間隙間１４を経由して下階の各居住室１１の給気
口１８ａから各居住室１１の室内へ供給され、室内の暖
房に寄与する。他の一部の空気は部屋ユニット１２ｂ，
１２ｃ間及び部屋ユニット１１ｂ，１１ｃ間のユニット
間隙間１４を経由して下階の各居室１１の給気口１８ａ
から各居住室１１の室内へ供給され、室内の暖房に寄与
する。上階の各居室１２の室内についても同様にして暖
気が供給される。この結果、送風用ファン装置３の運転
により通気層Ａ内は負圧となって、外気取入口Ｈａから
外気が流入する。こうして、ファン装置本体３１の運転
中は、屋外→外気取入口Ｈａ→通気層Ａ→ファン給気口
Ｈｂ→ファン装置本体３１→小屋裏送風口３３→小屋裏
１３→部屋ユニット１２ａ，１２ｂ間、部屋ユニット１
２ｂ，１２ｃ間のユニット間隙間１４→上階の各居住室
１２の給気口１８ａ→上階の各居住室１２の流れを順方
向とする空気流通経路が形成されて、上階の各居住室１
２へ常に新鮮な暖気が供給される。また、屋外→外気取
入口Ｈａ→通気層Ａ→ファン給気口Ｈｂ→ファン装置本
体３１→小屋裏送風口３３→小屋裏１３→部屋ユニット
１２ａ，１２ｂ間、部屋ユニット１２ｂ，１２ｃ間のユ
ニット間隙間１４→部屋ユニット１１ａ，１１ｂ間、部
屋ユニット１１ｂ，１１ｃ間のユニット間隙間１４→下
階の各居住室１１の給気口１８ａ→下階の各居住室１１
の流れを順方向とする空気流通経路に沿って、下階の各
居住室１１へも常に新鮮な暖気が供給される。
【００２３】（ロ）居住室内の冷房が必要なとき 例えば、夏季の夜間で居住室内が暑く、かつ、通気層Ａ
の空気が居住室内よりも低温であるときは、まず、図示
せぬ切替スイッチにより切替ダンパ３４を設定し、図５
（ａ）に示すように、排気口Ｈｃに通じる屋外排出口３
２を全閉とし、小屋裏１３の各ユニット間隙間１４に通
じる側の小屋裏送風口３３を全開とする。次に、運転ス
イッチを押下し、ファン装置本体３１を始動させる。す
ると、図１に示すように、放射冷却によって冷却された
各太陽電池モジュール２との熱交換により冷やされた通
気層Ａの空気は、ファン給気口Ｈｂを経由してファン装
置本体３１に吸い込まれ、小屋裏送風口３３から小屋裏
１３内に吹き出す。この後、上述した経過と同様の経過
を辿って各居住室１１，１２の室内へ冷気が供給され、
冷房に寄与する。
【００２４】（ハ）太陽電池モジュール２の冷却が必要
なとき 例えば、真夏の日中で各太陽電池モジュール２も日射で
加熱されているときは、まず、図示せぬ切替スイッチに
より切替ダンパ３４を設定し、図５（ｂ）に示すよう
に、排気口Ｈｃに通じる屋外排出口３２を全開とし、小
屋裏１３の各ユニット間隙間１４に通じる側の小屋裏送
風口３３を全閉とする。次に、運転スイッチを押下し、
ファン装置本体３１を始動させる。すると、図２に示す
ように、太陽の日射によって加熱された各太陽電池モジ
ュール２との熱交換により加熱された通気層Ａ内の空気
は、ファン送風口Ｈｂを経由してファン装置本体３１に
吸い込まれ、屋外排出口３２を経て排気口Ｈｃから屋外
へ排出される。この結果、ファン装置本体３１の運転に
より通気層Ａ内は負圧となり、外気取入口Ｈａから比較
的冷たい外気が流入する。こうして、ファン装置本体３
１の運転中は、屋外→外気取入口Ｈａ→通気層Ａ→ファ
ン給気口Ｈｂ→ファン装置本体３１→屋外排出口３２→
排出口Ｈｃ→屋外の流れを順方向とする空気流通経路が
形成されて、各太陽電池モジュール２の裏には常に比較
的冷たい空気が供給される。これにより、各太陽電池モ
ジュール２は通気層Ａ内の空気に熱を奪われて冷却する
一方、各太陽電池モジュール２によって暖められた空気
はファン装置本体３１によって屋外へ排出され、各太陽
電池モジュール２の発電効率の低下が回避される。な
お、図１中の各居住室には、エアコン（温熱制御器）が
図示されていないが、必要に応じて、居住室に個別型エ
アコンあるいは多室マルチ型エアコンを設置し、冷暖房
運転を行うようにしてもよい。また、エアコンの冷暖房
運転中でも、上述の換気経路は変わらない。
【００２５】上記構成によれば、冬場の日中等にユニッ
ト建物であるソーラシステムハウス１の屋根面に取り付
けられた各太陽電池モジュール２により加温された太陽
電池モジュール２の裏の通気層Ａの空気は、通気層Ａと
連通しているセントラル換気システムの空気流通経路上
に設けられた送風用ファン装置３の運転により、空気流
通経路側へ強制的に流入させられ、この際、ソーラシス
テムハウス１の部屋ユニット間及び屋根ユニット間に形
成されるユニット間隙間１４を経由してソーラシステム
ハウス１の各居住室１１，１２へ流入し、各居住室１
１，１２の内部の暖房に寄与し、室内の温熱環境の改善
を図ることができる。ここで、組立時の必要から予め設
定されるユニット間隙間１４を上記空気流通経路の一部
として利用するので、加温された空気を各居住室１１，
１２へ送るためのダクト等の特別な部材をあらためて設
備する必要がない。それ故、部材点数及び施工工数削減
に役立ち、コストを安くできるほか、工期も短縮するこ
とができる。また、夏場の夜間においては、放射冷却に
よって各太陽電池モジュール２は冷却されるので、冷却
された空気が上述した経路と同一の経路を辿って各居住
室１１，１２へ送られて冷房に寄与し、暑くて寝苦しい
夜であっても快適に就寝することができる。また、各太
陽電池モジュール２から発せられる熱で加温された空気
を冬場の日中に暖房のために役立て、又は放射冷却で冷
却された空気を夏場の夜間に冷房のために役立てること
ができる一方で、同時に、日中は各太陽電池モジュール
２を用いて、太陽光エネルギにより発電を行うことがで
きる。また、所定の居住室にエアコンが設置され、冷房
又は暖房運転がされていれば、負荷を小さくすることが
できるので、消費電力の低減に役立つ。
【００２６】また、冬場の日中等に送風用ファン装置３
の運転によってユニット間隙間１４を経由して暖気が、
比較的熱容量の大きい材料からなる蓄熱材を介して各居
住室１１，１２に流入してくるので、日没後に送風用フ
ァン装置３が停止しても、上記蓄熱材からの放熱によっ
て各居住室１１，１２の内部は引き続き暖められる。そ
れ故、終日快適性を保つことができる。さらにまた、ソ
ーラシステムハウス１は、通気層Ａの空気を直接屋外に
排出するための屋外排出口３２を有し、かつ、送風用フ
ァン装置３は、通気層Ａと、屋外排出口３２側又は小屋
裏送風口３３側との間を選択的に連通状態又は遮断状態
とするための切替ダンパ３４を備えているので、切替ダ
ンパ３４を切り替えて通気層Ａ側からファン装置本体３
１に流入した空気を屋外排出口３２を経て排気口Ｈｃか
ら強制的に排出することができる。それ故、夏場の日中
等に各太陽電池モジュール２が加熱されて冷却な必要な
場合は、ファン装置本体３１を運転して、外気を軒先側
から通気層Ａに連続的に取り入れて、各太陽電池モジュ
ール２を冷却し、熱交換された空気を排気口Ｈｃから排
出することができるので、温度上昇による各太陽電池モ
ジュール２の発電効率の低下を回避することができる。
【００２７】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、このユニ
ット建物は、鉄骨系の軸組構造のものに限らず、木質の
壁式構造によるものでもよい。また、上述の実施例で
は、屋根面に太陽電池モジュールを設置する場合につい
て述べたが、太陽電池モジュールに代えて、集熱パネル
を設置するようにしてもよい。また、送風用ファン装置
は１台とは限らず、２台以上設けた構成としてもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の構
成によれば、冬場の日中等に、ユニット建物であるソー
ラシステムハウスの屋根面に設置された太陽電池モジュ
ールにより加温された該太陽電池モジュールの裏の屋根
上通気層の空気は、送風用ファン装置の運転により、小
屋裏内へ強制的に流入させられ、この際、上記ソーラシ
ステムハウスの建物ユニット間に生じた隙間を経由して
上記ソーラシステムハウスの所定の各室へ供給され、上
記各室の内部の暖房に寄与し、さらに、外気が軒先側か
ら上記屋根上通気層に連続的に取り入れられるので、室
内の温熱環境の改善を図ることができる。ここで、組立
時の必要から予め設定される上記隙間を空気流通経路の
一部として利用するので、加温された空気を上記各室へ
送るためのダクト等の特別な部材をあらためて設備する
必要がない。それ故、部材点数及び施工工数の削減に役
立ち、コストを安くできるほか、工期も短縮することが
できる。また、夏場の夜間においては、放射冷却によっ
て上記太陽電池モジュールは冷却されるので、冷却され
た空気が上述した経路と同一の経路を辿って上記各室へ
供給され、上記各室の内部の冷房に寄与し、室内の温熱
環境の改善を図ることができる。また、上記太陽電池モ
ジュールから発せられる熱で加温された空気を冬場の日
中に暖房のために役立て、又は放射冷却で冷却された空
気を夏場の夜間に冷房のために役立てることができる一
方で、同時に、日中は上記太陽電池モジュールによっ
て、太陽光エネルギにより発電を行うことができる。ま
た、夏場の日中等に上記太陽電池モジュールが加熱され
た時は上記送風用ファン装置を運転することにより冷却
し、温度上昇による発電効率の低下を回避することがで
きる。
【００２９】また、請求項２記載の構成によれば、冬場
の日中等にユニット建物であるソーラシステムハウスの
屋根面に取り付けられた集熱パネルにより加温された該
集熱パネル裏の屋根上通気層の空気は、送風用ファン装
置の運転により、小屋裏内へ強制的に流入させられ、こ
の際、上記ソーラシステムハウスの建物ユニット間に生
じた隙間を経由して上記ソーラシステムハウスの所定の
各室へ供給され、上記各室の内部の暖房に寄与し、さら
に、外気が軒先側から上記屋根上通気層に連続的に取り
入れられるので、室内の温熱環境の改善を図ることがで
きる。ここで、組立時の必要から予め設定される上記隙
間を空気流通経路の一部として利用するので、加温され
た空気を上記各室へ送るためのダクト等の特別な部材を
あらためて設備する必要がない。それ故、部材点数及び
施工工数削減に役立ち、コストを安くできるほか、工期
も短縮することができる。また、夏場の夜間において
は、放射冷却によって上記集熱パネルは冷却されるの
で、冷却された空気が上述した経路と同一の経路を辿っ
て上記各室へ送られ、上記各室の内部の冷房に寄与し、
室内の温熱環境の改善を図ることができる。
【００３０】また、請求項３記載の構成によれば、上記
ソーラシステムハウスは、上記屋根上通気層の空気を直
接屋外に排出するための屋外排出部を有し、かつ、上記
送風用ファン装置は、上記屋根上通気層と、該屋根上通
気層の空気を上記小屋裏に導き入れるための小屋裏導入
部又は上記屋外排出部との間を選択的に連通状態又は遮
断状態とするための切替ダンパを備えているので、該切
替ダンパを切り替えて上記屋根上通気層側から上記送風
用ファン装置に流入した空気を上記屋外排出部から強制
的に排出することができる。それ故、夏場の日中等に上
記太陽電池モジュールが加熱されて冷却な必要な場合
は、上記送風用ファン装置を運転して、外気を軒先側か
ら上記屋根上通気層に連続的に取り入れて、上記太陽電
池モジュールを冷却し、熱交換された空気を上記屋外排
出部から排出することができるので、温度上昇による上
記太陽電池モジュールの発電効率の低下を回避すること
ができる。
【００３１】さらにまた、請求項４記載の構成によれ
ば、上記送風用ファン装置の切替ダンパは、任意の上記
室に設けられた切替スイッチを操作することで電気的制
御可能に構成されているので、上記切替ダンパの操作が
必要なときは、即座に、かつ、手軽に上記室にいながら
遠隔操作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例であるソーラシステムハウ
スの概略構成を示す断面図であって、換気のための通路
を示す断面図である。
【図２】同ソーラシステムハウスの概略構成を示す断面
図であって、換気のための通路を示す断面図である。
【図３】同ソーラシステムハウスに適用された太陽電池
モジュールが屋根面に設置された様子を一部破断して示
す斜視図である。
【図４】同太陽電池モジュールが屋根面に設置された様
子を示す断面図である。
【図５】同ソーラシステムハウスに適用される送風用フ
ァン装置の動作を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１ ソーラシステムハウス ２ 太陽電池モジュール ３ 送風用ファン装置 １１，１２ 居住室（室） １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ
部屋ユニット（建物ユニット） １３ 小屋裏 １３ａ，１３ｂ，１３ｃ 屋根ユニット（建物ユニ
ット） １４ ユニット間隙間（隙間） ３２ 屋外排出口（屋外排出部） ３３ 小屋裏送風口（小屋裏導入部） ３４ 切替ダンパ Ａ 通気層（屋根上通気層）
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 Ｆ２４Ｆ 3/00 Ｆ２４Ｆ 3/00 Ｂ Ｈ０１Ｌ 31/042 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｒ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 建物の各構成部分として予め工場で生産
    された複数の建物ユニットを基礎の上で施工・組立して
    得られたユニット建物において、 屋根面に太陽電池モジュールを設置し、該太陽電池モジ
    ュールと前記屋根面との間に、前記太陽電池モジュール
    を冷却するための屋根上通気層を設け、屋根又は小屋裏
    に設置された送風用ファン装置によって、外気を軒先側
    から前記屋根上通気層内に取り入れ、該屋根上通気層内
    の空気を棟側から強制的に前記小屋裏に導き入れ、該小
    屋裏の空気を互いに隣接配置された前記建物ユニット間
    に生じた隙間を経由して、所定の各室に供給する空調構
    造を備えてなることを特徴とするソーラシステムハウ
    ス。
  2. 【請求項２】 建物の各構成部分として予め工場で生産
    された複数の建物ユニットを基礎の上で施工・組立して
    得られたユニット建物において、 屋根面に太陽熱を吸収して利用するための集熱パネルを
    設置し、該集熱パネルと前記屋根面との間に、熱交換の
    ための屋根上通気層を設け、屋根又は小屋裏に設置され
    た送風用ファン装置によって、外気を軒先側から前記屋
    根上通気層内に取り入れ、該屋根上通気層内の空気を棟
    側から強制的に前記小屋裏に導き入れ、該小屋裏の空気
    を互いに隣接配置された前記建物ユニット間に生じた隙
    間を経由して、所定の各室に供給する空調構造を備えて
    なることを特徴とするソーラシステムハウス。
  3. 【請求項３】 前記送風用ファン装置は、前記屋根上通
    気層の空気を直接屋外に排出するための屋外排出部と、
    前記小屋裏に導き入れるための小屋裏導入部と、前記屋
    根上通気層と前記屋外排出部又は小屋裏導入部との間を
    選択的に連通状態又は遮断状態とするための切替ダンパ
    とを備えてなることを特徴とする請求項１又は２記載の
    ソーラシステムハウス。
  4. 【請求項４】 前記送風用ファン装置の切替ダンパは、
    任意の前記室に設けられた切替スイッチを操作すること
    で電気的制御可能に構成されていることを特徴とする請
    求項３記載のソーラシステムハウス。
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