JPS63165633A

JPS63165633A - ソ−ラ−システムハウス

Info

Publication number: JPS63165633A
Application number: JP61311485A
Authority: JP
Inventors: 昭雄奥村
Original assignee: O M KENKYUSHO KK
Current assignee: O M KENKYUSHO KK
Priority date: 1986-12-26
Filing date: 1986-12-26
Publication date: 1988-07-08
Also published as: JPH0348299B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、空気によって太陽エネルギーを利用するソー
ラーシステムハウスに関する。

〔従来の技術とその問題点〕

住宅の南側に大きな開口部を取って冬の日射を大量に取
入れ、夏にはその一部を開は放って通風を図ることは古
くから行われていることである。

これを−歩進めて、居室の外側にサンルームを作り、こ
れを温室としてここから居室へ温められた空気を取入れ
ることも行われている。

その場合、蓄熱されるのは空気だけであるが、例えば第
１０図に示すようにコンクリート外壁１の外側にガラス
２等でカバーを施し、その間を室内３への空気循環路４
とすれば、この外壁１自体が蓄熱体として作用し安定し
た熱の供給が得られる。

しかし、これらの方式はいずれも比較的南面した室内空
間のコントロールにのみ限定されてしまい、北面した室
内空間との間に大きな温度差が生じてしまうという欠点
がある。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、方位に限
定されず、太陽光により集熱した空気を効果的に利用で
きるソーラーシステムハウスを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記目的を達成するため、一端に外気取入口を
形成し、屋根板直下で屋根勾配を有する空気流路からな
る太陽熱集熱部と、該太陽熱集熱部からの加熱空気を床
面下へ送り込む送風機付きのダクトと、床面下に空気流
通空間を形成し、室内への温風吹出口を有する蓄熱及び
放熱部とからなることを要旨とするものである。

〔作用〕

本発明によれば、太陽光で加熱された屋根板が、空気流
路へ入った外気を温め、この温められた空気は勾配に沿
って上昇する。そして、この加熱空気は送風機によりダ
クト内を流下し、床面下の蓄熱及び放熱部へ入る。

該蓄熱及び放熱部では、空気流路を通るダクトから送り
こまれた温風が直接床面上を温めるのと、コンクリート
スラブ等の蓄熱体に蓄熱させるのと、温風吹出口から室
内へ吹出されて直接暖房するのとの三通りの作用を行う
。

その際、室内へは温められた外気が絶えず加圧注入され
るので、他の窓・壁等の隙間から外の冷たい空気が入り
こむことも防止される。

〔実施例〕

以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明のソーラーシステムハウスの１実施例を
示す縦断正面図で、図中５は屋根を示す。

該屋根５は、太陽熱集熱部Ａとなるもので、屋根葺材で
ある屋根板としてのカラー鉄板６の直下に空間を確保し
て屋根勾配を有する空気流路７を形成し、また軒先下面
等にこの空気流路７の一端を開口して外気取入口８とす
る。

前記空気流路７の下面はグラスウール等の断熱材による
断熱層９として構成し、本実施例では屋根５の頂上部は
カラー鉄板６の上方にガラス板１０を設けた。

なお、このような空気流路７を有する屋根５の具体的構
成例は種々考えられる。

例えば、第３図に示すようにグラスウールホード９ａの
上にＶ型デツキボード１１を介してカラー鉄板６を支承
するとか、第４図に示すようにコンパネ１２の上面に表
面をアルミ箔１３で覆ったスタイロフォーム９Ｃを貼り
、下面にグラスウール９ｂを敷設し、カラー鉄板６は木
製角材１４でコンパネ１２上に間隔を存して支承し、更
に葺棒１５を介して鉄板６の上方にガラス板１６を設け
るようにしてもよい。

また、第５図に示すように石綿セメント押出成形［１７
を屋根版として利用し、下面にスタイロフォーム９ｃを
貼り、上面を防水シート１８で被覆することや、第６図
に示すようにコンパネ１２の上にグラスウール９ｂ及び
上面にアルミ箔１３を貼ったグラスウールボード９ａか
らなる断熱層を形成し、その上に上面を透明フィルム１
９ａで覆ったアルミ型材による波板１９を置き、さらに
その上方に強化ガラスのガラス板１６を設けることや、
第７図に示すようにコンパネ１２の上にグラスウールボ
ード９ａを重ね、その上に亜鉛板などの大型波板２０を
上下重ね置き、その上方をガラス板１６で覆うことなど
もできる。

金属製屋根板の上を更にガラス板で覆うようにしたのは
、屋根板が日射で加熱される時に、風等で冷却されるの
を防ぐ効果があり、このようにすることにより屋根板の
温度上昇率は向上する。

屋根５の棟部分に内側を断熱層９で囲んだ棟ダクト２１
を形成し、前記屋根５の空気流路７をこれに連通させる
。このようにして、棟ダクト２１は前記太陽熱集熱部Ａ
からの集熱ボックスとなり、外への連通口には、非集熱
時の排気用の形状記憶合金を用いて一定温度以上で開く
ダンパー２２を取付けた。

図中２３は棟ダクト２１と後述の床３０の空気流通空間
３３とを連通ずる縦ダクトで、このダクト２３の途中に
、逆流防止のための重力式ダンパー２４、及び送風機２
５を設け、さらにその先に流路切換えダンパー２６を取
付け、該ダンパー２６から分岐した部分は先端を外へ開
口して夏季の温水熱交換のみを行っている時のための排
気用のダクト２７とする。なお、送風機２５はファンコ
イルユニットとして液体用熱交換器２８の付属物として
設けられたものを利用するが、ユニット部品でなく独立
したものである場合にはこの送風機２５とは別に熱交換
器２８を設ける。

床３０は蓄熱及び放熱部Ｂとなる部分で、コンクリート
スラブ３１と床パネル３２との間に空気流通空間３３を
形成し、該空気流通空間３３は室内Ｃへの吹出口３４を
有するようにした。

かかる床３０の具体的構造も前記屋根５と同様に種々上
えられ、−例として第８図に示すようにコンクリートス
ラブ３１の上に根太３５をを介してコンパネ３６を敷き
、その上に床仕上シート３７を貼ることや、第９図に示
すように石綿セメント押出板３８を使用することもある
。

ところで、コンクリートスラブ３１のコンクリート又は
前記第９図の石綿セメント押出板３８は蓄熱体として用
いるものであり、その放熱に方向性を持たせるために、
不要面にスタイロフォーム等の断熱層３９を形成する。

なお、どこを不要面とするかは暖房の利用方法で異なる
。例えば、第１図において１階部分も暖めたい場合には
、コンクリートスラブ３１の下面は断熱せず、１階天井
面からの放熱を得られるようにしてもよい。

前記ダクト２３の下端は、該床３０の空気流通空間３３
に連通ずる。図中４０は、この空気流通空間３３内で、
ダクト２３の下端開口に対向して置かれる加湿皿である
。

第２図に示すように、前記熱交換器２８は注水管４１ａ
及び送水管４１ｂとの循環管路で開放貯湯槽４２と連結
し、該貯湯槽４２は補助給湯ボイラー４３や三方弁４４
を途中へ設け、風呂や洗面所、台所へと繋がる給湯配管
４５に連結する。

次に、使用法について説明する。

冬期等に太陽熱を積極的に利用しようとする場合には、
棟ダクト２１のダンパー２２は閉じられており、切換え
ダンパー２６は排気用のダクト２７側を塞いでいる。

昼間日射があると、屋根５のカラー鉄板６及びガラス板
１０は加熱され、さらに該カラー鉄板６を介してその直
下の空気流路７の空気も温められ、勾配に沿って上昇し
、集熱ボックスとしての棟ダクト２１へ入る。それと同
時に外気取入口８から新たに外気が空気流路７内に入り
、順次同様に温められる。

このようにして、屋根５での太陽熱集熱部Ａで発生する
加熱空気は棟ダクト２１へ集められてから、送風機２５
でダクト２３を介して床３０の空気流通空間３３へと送
り込まれる。

該空気流通空間３３へ送り込まれた温風は、加熱皿４０
で適宜湿気を与えられるとともに、温風吹出口３４から
室内Ｃへ吹出され、温風暖房となる。そして、該室内Ｃ
は常に送風機２５で温風を供給されるので、戸や窓や壁
の隙間から室内Ｃの空気が出ていくことはあっても、外
の冷たい空気が入り込むことはない。

また、前記空気流通空間３３へ入った温風は、床パネル
３２を介して直接床面を温める床暖房も行う。

さらに、コンクリートスラブ３１を温め、熱をここに蓄
えることも行う。

一方、ダクト２３の途中では熱交換器２８で、注入管４
１ａから送り込まれる水が加熱され、湯として送水管４
１ｂを介して貯湯槽４２へ蓄えられ、さらにここから直
接又は補助給湯ボイラー４３で再加熱されて給湯配管４
３から各所へ給湯される。

ところで、熱交換器２８に熱を与えるダクト２３内の温
風と、熱交換器２８から熱を与える湯の関係を見ると、
温風が高温ピークになるにつれて、熱交換器２８ではよ
り多くの熱をうばい高温の湯を作り出すので、該熱交換
器２８があることによりこれを通過して暖房に用いる温
風のエネルギーは一日の中で日射位置にそれほど左右さ
れず平均化され、安定した暖房が得られる。すなわち、
この熱交換器２８がないと、太陽の位置によっては必要
以上に加熱された空気が室内に送り込まれることもあり
、温度コントロールも面倒である。

昼間の集熱が終わり、夜間等では、屋根５下の空気は逆
に冷却され、結露し、下降流となって集熱時とは反対方
向に流れようとする。その場合、送風機２５の運転を止
め、また重力式ダンパー２４が自動的に閉じて集熱系の
回路を閉じるので、室内Ｃや床３０下の温かい空気が外
へ逃げ出すことはない。むしろ、床３０下では蓄熱体と
してのコンクリートスラブ３１からの放熱が床暖房を続
行することになる。

夏季等暖房が全く必要ない場合には、切換えダンパー２
６でダクト２３の床３０側を閉じ、排気用ダクト２７側
を開放する。これにより屋根５の太陽熱集熱部Ａで発生
された加熱空気は、ダクト２３へ入り、熱交換器２８で
湯を作るだけで、前記排気用のダクト２７から戸外へ捨
てられる。

従って、夏場は給湯システムとしてのみ利用するが、必
要以上の熱が熱交換器２８に与えられる場合には棟ダク
ト２１のダンパー２２を開くことや、送風機２５を止め
ることが行われる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明のソーラーシステムハウスは、
屋根で太陽光により集熱した空気を床下に導くことで方
位に限定されない効率的な暖房を行えるものであり、室
内へは床下から温風を供給するので隙間風負荷を減少し
てより暖房効率が向上するものである。

また、送風機は屋根勾配で上昇してくる温風を下方へ送
る働きを行うだけなので小型なものでよく、システム全
体として設備費やランニングコストも低廉ですむもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のソーラーシステムハウスの１実施例を
示す縦断正面図、第２図は同上給湯システムを組合せた
場合の説明図、第３図〜第７図は屋根の具体的構造例を
示す縦断正面図、第８図、第９図は床の構造例を示す縦
断正面図、第１０図は従来システムの一例を示す縦断正
面図である。１・・・外壁　　　　　　　２・・・ガラス３・・・室
内　　　　　　　４・・・空気循環路５・・・屋根　　
　　　　　６・・・カラー鉄板７・・・空気流路　　　
　　８・・・外気取入口９・・・断熱層９ａ・・・グラスウールボード９ｂ・・・グラスウール　　９ｃ・・・スタイロフォー
ム１０・・・ガラス板　　　　　１１・・・デツキボー
ド１２・・・コンパネ　　　　　１３・・・アルミ箔１
４・・・木製角材　　　　　１５・・・葺棒１６・・・
ガラス板１７・・・石綿セメント押出成形板１８・・・防水シート１９・・・アルミ型材による波板
１９ａ・・・透明フィルム２０・・・大型波板　　　　　２１・・・棟ダクト２２
・・・ダンパー　　　　　２３・・・ダクト２４・・・
重力式ダンパー　　２５・・・送風機２６・・・切換え
ダンパー　　２７・・・排気用のダクト２８・・・熱交
換器　　　　　３０・・・床３１・・・コンクリートス
ラブ３２・・・床パネル　　　　　３３・・・空気流通空間
３４・・・吹出口　　　　　　３５・・・根太３６・・
・コンパネ　　　　　３７・・・床仕上シート３８・・
・石綿セメント押出板３９・・・断熱層４０・・・加湿
皿　　　　　　４１ａ・・・注水管４１ｂ・・・送水管
　　　　　４２・・・貯湯槽４３・・・補助給湯ボイラ
ー　４４・・・三方弁４５・・・給湯配管Ａ・・・太陽熱集熱部Ｂ・・・蓄熱及び放熱部Ｃ・・・室内出願人　　株式会社マルモ中村住宅第３図第４図第５図第７図第８図第９図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一端に外気取入口を形成し、屋根板直下で屋根勾
配を有する空気流路からなる太陽熱集熱部と、該太陽熱
集熱部からの加熱空気を床面下へ送り込む送風機付きの
ダクトと、床面下に空気流通空間を形成し、室内への温
風吹出口を有する蓄熱及び放熱部とからなることを特徴
としたソーラーシステムハウス。
（２）送風機、又は送風機付きの液体の熱交換器として
のコイルユニットを利用する特許請求の範囲第１項記載
のソーラーシステムハウス。
（３）蓄熱及び放熱部は、スラブコンクリート等床構造
体を蓄熱体とする特許請求の範囲第１項記載のソーラー
システムハウス。