JPS6040778B2 - 太陽熱集熱屋根装置用空気ダクト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属屋根に形成され、太陽熱を集熱した空気を
熱源として屋内に取り入れる空気ダクトに関する。

従来、太陽熱利用機器として屋根に設置される集熱器は
熱媒体として液体を使用したものが一般的であるが、該
集熱器は重く高価であると同時に屋根への取付保守が難
しく、しかも液体の吸排用配管の保守、コストに労多く
、又、これらの集熱器は美観を損ねる等種々の問題を拘
えていた。

また、上面にガラス板などの透明板を鯨設してその下に
通気路を形成し、通気路内にアルミニウム、銅などの熱
伝導性の優れた集熱板を配慮して、前記通気路の一端に
吸気□、他端に排気口を設けたものもある（実開昭５４
−３６１５２号等参照）。しかし、これらのものは、建
築当初から上記太陽熱集熱用の屋根構造とする必要があ
り、既存の屋根構造を利用して設けることは不可能であ
るた、可能ではあっても美観を著しく損ねたり屋根の損
傷、劣化を招き、工事にも時間を要し、コスト高につい
たりする等の難点があった。本発明はこのような従来の
欠点に鑑みこれを解消するため為されたもので、従来の
金属屋根構造をそのまま利用でき、極めて簡単にして低
コストに形成でき、しかも美観を損ねることもない太陽
熱集熱装置用空気ダクトを提供するものである。

以下に本発明の実施例を図に基づいて説明する。一実施
例を示す第１図において、野地板１上には多数枚の長尺
金属板２が並列してふかれ、該長尺金属板２は両側綾部
が垂直に立ち上げられ、隣接する長尺金属板２の立ち上
り部２ａとこれらの間隙を覆って両側綾部を斜め下方に
加諦めて側方に突出させた金属蓋板３とでかわら棒（突
条）４が形成されている。

前記長尺金属板２は外表面を黒色に着色し、或いは選択
吸収膜処理等を施して熱吸収効率を高めている。

又、最尺金属板２の頂部上面を覆う糠包み金属板５が笠
木６を介して固定され、かつ最尺金属板２と棟包み金属
板５との間隙を塞ぐ面戸板７が固定されるが、該面戸板
７は最尺金属板２の平坦面に対応する部分の下部が後述
する透明樹脂板を貫通できるようにＶ字形に開□してあ
る。かかる屋根構造において、隣接する各かわら棒４間
を覆ってポリエステル、アクリル、ポリカーボネート等
からなる透明樹脂板８を取り付ける。前記透明樹脂板８
は長手方向と直角な断面が広角Ｖ字形を為し、かつＶ字
形の角部は波形に形成し、該角部を中心として両端部を
弾性変形させた時生じる応力を緩和できるようにしてあ
る。更に、透明樹脂板８の両側縁部には発泡ポリエチレ
ン等耐候・性を有したシール部材９を装着し、該透明樹
脂板８のＶ形角部を前記長尺金属板２の平担面に当綾さ
せたまま両側緑部を弾性変形させてかわら棒４の加詞部
１０下方に押し込み、シール部材９を透明樹脂板８の弾
性復元力によって加認部１０下面に圧着係止させる。こ
うしてシール部材９を加諦部１０に係止させた透明樹脂
板８を押し上げ、その頂端を前記雨戸板）のＶ形関口部
を貫通させ、長尺金属板２の立ち上げ形成した頂端壁２
Ｍこ突き当て、各透明樹脂板８と最尺金属板２との間に
空気ダクト１１を形成する。

該ダクト１１の下端（軒先）は開放され空気取入口１１
ａとなる。一方、透明樹脂板８の頂端と最尺金属板２の
頂端壁２ｂとの間には空気出口１１ｂを閉口しておき、
各空気ダクト１１を棟包み金属板５と棟木１２との間に
画成されるへッダー空間１３に運速させる。

前記へッダー空間１３は屋根の稜線に沿って各部に形成
されるが、全体が蓮通しており、その適当な１箇所（図
では家屋の中心部）において、断熱構造のダクト１４の
上端部を棟木１２を貫通してへッダー空間１３に連通接
続させ、該ダクト亀４の池端部は床下を経由して屋外に
蓮通させる。そして、前記ダクト１４にヒートポンプの
蒸発器１５及び屋外方向に空気を送風する送風機１６と
を介設する。

蒸発器１５に配管１７を介して接続させる凝縮器１８は
屋内に設置され、暖房、給傷等に使用される。次にかか
る実施例装置の作用を説明する。

日光が透明樹脂板８を透過して長尺金属板２の表面に当
たると、吸熱効率の高い最尺金属板２は高温に加熱され
、該金属板２からの放射熱によってダクト１１内の空気
が短時間で高温に暖められる。

従って、前記送風機１６を駆動すると、空気取入口１１
ａからダクト１１内に緩やかな遠流をもつて導入された
外気は各ダクト１１内で暖められた後、空気出口１１ｂ
からへッダー空間１３に流出して合流し、更にダクト１
４を通って蒸発器１５と熱交換した後屋外に排出される
。

こうして空気を媒体として集熱された太陽熱が、ヒート
ポンプの蒸発熱として有効に利用されるのである。因み
に冬期において、５℃〜１０℃の外気は数ｍのダクト１
１を経由する間に２６０〜３ぴ０にまで暖められ、し
かも屋根の略全面をダクト１１として利用でき「 これ
をへッダー空間１３に合流させて熱を取り出せるから総
勢量を充分大きく採ることができ、省エネルギー上極め
て得策である。又、従来の雨仕舞処理を施した金属屋根
構造をそのまま利用して太陽熱集熱装置用空気ダクトを
形成できるので、防水、耐久性の信綬性が高く、部品と
して使用される透明樹脂板８は量産が容易で安価に製作
できる。特に〜本実施例のように、断面Ｖ字形とすれば
台風時等にダクト１１内の空気の吹き上げや、ダクト１
１外表面に沿った気流による負圧でダクト１１空間が膨
らもうとすると、透明樹脂板８の両側綾部はかわら榛４
壁面からより強い抗力を受けるので強固な取り付け状態
を保持できる。

尚、前記実施例ではシール部材９として透明樹脂板８の
両側縁部を欧入するものを示したが、第２図に示すよう
に、シール部材９を加縦部１０と透明樹脂板８との間に
侠着させる構造としてもよい。

又、第３図に示すように、透明樹脂板８のＶ角部と最尺
金属板２との間に緩衝材２１を介装してもよい。

更に、第４図に示すようにかわら棒に相当する１デッキ
状の突条３１を一枚金属板で形成したものにも適用でき
ることは勿論である。

又、前記実施例ではへツダー空間１３にダクト１４を接
続して加熱空気を蒸発器１５に導くようにしたが、ヘッ
ダー空間１３を断熱構造とした屋根裏空間に蓮通させ、
該屋根裏空間に蒸発器等彼熱供給体を設置する構成とし
ても良い。

この場合も屋根裏空間と屋根と、を達通する空気排出口
を開□し、送風機を設けて強制的に空気を循環させるの
が好ましいが、送風機を設けず自然対流によって空気を
循環させるだけでもかなり良好な熱交換効率が得られる
。更に、空気ダクト１１を屋外とは遮断し屋内空気を取
り入れて屋内空気を循環させて暖める等の構成とするこ
ともできる。

以上説明したように本発明によれば、従来の金属屋根表
面を利用して太陽熱集熱装置用空気ダクトを形成でき、
かつ各空気ダクトからの加熱空気をへッダ−空間を利用
して合流させた後取り出すという極めて合理的な構造に
して、効率の高い太陽熱集熱機能が得られる。

又、透明樹脂板は低コストに量産でき、軽量にして屋根
への取り付け、交換も容易に行なえ、屋根構造を傷める
こともなく、美観にも優れる等種々の特長を備えるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示し、Ａは屋根表面の斜視
図、ＢはＣのＡ−Ａ矢視断面図、Ｃは屋根表面の一部断
面斜視図、Ｄは全体構成を示す簡略斜視図、第２図〜第
４図は本発明の第２〜第４の実施例を示す一部断面図で
ある。 ２・・・最尺金属板、４…かわら棒、５・・・棟包み金
属板、８・・・透明樹脂板、１ １…空気ダクト「 １
１ａ・・・空気取入口、ｉｌｂ・・・空気出口「 １
３・・・ヘツダー空間、１４…ダクト。 第１図 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 棟から軒先に延びかつ上端両側縁部が側方に突出す
   る形状の突条が多数本平行に形成された金属屋根に形成
   される太陽熱集熱装置用空気ダクトにおいて、前記各突
   条間に断面Ｖ字形状をなす透明樹脂板を、その下端のＶ
   形角部を突条間の金属屋根表面に当接させた状態で両端
   縁部を弾性変形させて突条の前記突出部下面に圧着係止
   して取り付け、各透明樹脂板と金属屋根との間に形成さ
   れる空間の棟側の開口端を屋内空間に連通させて形成し
   たことを特徴とする太陽熱集熱装置用空気ダクト。