WO2016002209A1 - 集熱換気システム - Google Patents

Abstract

建物内の温度調整を効率的に行うことのできる集熱換気システムを提供する。本発明の一様態に係る集熱換気システムは、集熱装置（２）、給気路（３）、給気装置（４）、排気装置（５）、第一温度センサ（７）、第二温度センサ（８）及び制御部（９）を備える。給気装置（４）は、給気路（３）を通じて集熱空気を断熱空間（１１）に供給する。排気装置（５）は、断熱空間（１１）内にある屋内空気を、屋外空間に排気する。第一温度センサ（７）は、集熱空気の温度（Ｔ１）を感知する。第二温度センサ（８）は、屋内空気の温度（Ｔ２）を感知する。制御部（９）は、集熱空気の温度（Ｔ１）と屋内空気の温度（Ｔ２）の温度差に基づいて、給気装置（４）で集熱空気を供給する給気風量と、排気装置（５）で屋内空気を排気する排気風量とを制御する。

Description

集熱換気システム

　本発明は、集熱換気システムに関し、詳しくは、外気を温めて作った集熱空気を、建物の断熱空間に供給するように設けた集熱換気システムに関する。

　日本国公開特許公報２０１１－１７１３号には、集熱システムが開示されている。この集熱システムは、太陽電池モジュールと屋根との間に空気流通層を設け、空気流通層にある空気を、建物内に引き込むように構成されている。

　前記した従来の集熱システムは、建物で行う常時換気（２４時間換気）との関係を考慮したシステムではなかった。

　本発明は、建物で行う常時換気との関係を考慮して空気の供給を制御し、これにより建物内の温度調整を効率的に行うことのできる集熱換気システムを提供することを、目的とする。

　本発明の一様態に係る集熱換気システムは、集熱装置と、給気路と、給気装置と、常時換気用の排気装置と、第一温度センサと、第二温度センサと、制御部とを備える。

　前記集熱装置は、建物に設置され、太陽光で外気を温めて集熱空気を作り出す。

　前記給気路は、前記建物が有する断熱空間に前記集熱空気を供給する経路である。

　前記給気装置は、前記給気路を通じて、前記集熱空気を前記断熱空間に向けて強制的に供給する。

　前記排気装置は、前記断熱空間にある屋内空気を、前記建物の屋外空間に向けて排気する。

　前記第一温度センサは、前記集熱空気の温度を感知する。

　前記第二温度センサは、前記屋内空気の温度を感知する。

　前記制御部は、前記給気装置と前記排気装置の運転を制御する。前記制御部は、前記集熱空気の温度と、前記屋内空気の温度との温度差に基づいて、前記給気装置で前記集熱空気を供給する給気風量と、前記排気装置で前記屋内空気を排気する排気風量とを制御する。

　本発明の一様態に係る集熱換気システムにおいて、前記制御部は、暖房期に用いる制御モードを有する。前記制御部は、前記制御モードにおいて、前記給気装置を前記排気装置と共に運転させ、前記集熱空気の温度が前記断熱空間の温度よりも低いときに、前記屋内空気を排気する排気風量を、所定の常時換気風量に設定し、前記集熱空気を供給する給気風量を、前記所定の常時換気風量と同一又はこれよりも小さな風量に設定する。

　本発明の一様態に係る集熱換気システムにおいて、前記制御部は、暖房期に用いる制御モードを有する。前記制御部は、前記制御モードにおいて、前記給気装置を前記排気装置と共に運転させ、前記集熱空気の温度が前記断熱空間の温度よりも高いときに、前記屋内空気を排気する排気風量を、所定の常時換気風量よりも大きな風量に設定し、前記集熱空気を供給する給気風量を、前記所定の常時換気風量よりも大きな風量に設定する。

　本発明の一様態に係る集熱換気システムにおいて、前記建物は、前記断熱空間と前記屋外空間との間で自然換気を行うように構成された自然給気口を有する。前記制御部は、前記制御モードにおいて、前記集熱空気を供給する給気風量が、前記屋内空気を排気する排気風量以下となるように、前記給気装置と前記給気装置の運転を制御する。

　本発明の一様態に係る集熱換気システムにおいて、前記断熱空間は、前記排気装置が設置される部屋を有する。この部屋は、トイレ室、浴室又は洗面室である。

　本発明の一形態に係る集熱換気システムにおいて、前記集熱装置は、前記建物が有する屋根の上方に配置され、前記屋根との間で空気層を形成する太陽光発電パネルを備える。前記集熱装置は、前記空気層で前記外気を温めることで前記集熱空気を作り出すように構成されている。

本発明の第１実施形態の集熱換気システムの暖房期以外での運転を示す概略断面図である。 本発明の第１実施形態の集熱換気システムの暖房期での運転を示す概略断面図である。 本発明の第１実施形態の集熱換気システムの暖房期での他の運転を示す概略断面図である。 本発明の第１実施形態の集熱換気システムの要部を示す概略構成図である。 本発明の第２実施形態の集熱換気システムの暖房期以外での運転を示す概略断面図である。 本発明の第２実施形態の集熱換気システムの暖房期での運転を示す概略断面図である。 本発明の第２実施形態の集熱換気システムの暖房期での他の運転を示す概略断面図である。

　（第１実施形態）
　第１実施形態の集熱換気システムについて、図１Ａ～図１Ｃ、図２に基づいて説明する。

　図１Ａ～図１Ｃには、本実施形態の集熱換気システムを備えた建物１を、概略的に示している。図１Ａには、本実施形態の集熱換気システムの暖房期以外での運転の様子を示し、図１Ｂと図１Ｃには、本実施形態の集熱換気システムの暖房期での運転の様子を示す。各図では、空気の流れを矢印で示している。暖房期は、建物１内で暖房を行う時期（冬等）を意味する。

　本実施形態の集熱換気システムは、建物１の屋根１０に設置される集熱装置２を備える。屋根１０は、一方向に傾斜した傾斜屋根である。本文中では、屋根１０の傾斜方向の下側を「軒側」といい、傾斜方向の上側を「棟側」という。

　集熱装置２は、屋根１０（屋根１０の上面）の上方に支持された太陽光発電パネル２０を備える。太陽光発電パネル２０は、屋根１０との間に距離をあけて位置し、且つ、屋根１０と平行（略平行な場合を含む）な姿勢で位置する。太陽光発電パネル２０と屋根１０との間には、空気層２１が形成される。

　空気層２１には、空気層２１の端部（軒側の端部）を通じて、外気が導入される。空気層２１に導入された外気は、太陽光発電パネル２０の裏側で温められ、周囲の外気よりも高温の集熱空気となる。

　建物１は、建物１の外部の空間（以下「屋外空間」という。）から断熱された断熱空間１１と、給気路３を備える。断熱空間１１は、建物１の壁等で屋外空間から仕切られた空間である。給気路３は、集熱装置２の空気層２１と、建物１の断熱空間１１とを連通させる管路である。

　給気路３には、空気層２１内の集熱空気を断熱空間１１に向けて送り出すための給気装置４を設けている。給気装置４は、給気路３の経路中に介在する給気ファン４０を含む。後述の制御部９が給気ファン４０を運転することで、集熱装置２で作り出した集熱空気が、給気路３を通じて断熱空間１１内に順次供給される。

　給気路３の上流端は、空気層２１の棟側の端部に連通する。空気層２１の集熱空気が給気路３を通じて供給されることで、空気層２１においては、軒側から棟側に向けて集熱空気を移動させる流れが生じる。

　断熱空間１１は、一階の居住空間１１１と、居住空間１１１の上方に位置する二階の居住空間１１２とを含む。一階の居住空間１１１と二階の居住空間１１２とは、互いに一部が連通している。

　一階の居住空間１１１は、常時換気（いわゆる２４時間換気）用の一対の排気ファン５０，５１が壁に設置された部屋１１１ａと、他の部屋１１１ｂとを含む。部屋１１１ａと他の部屋１１１ｂは、連通している。排気ファン５０，５１が設置された部屋１１１ａは、トイレ室、浴室、洗面室等である。他の部屋１１１ｂは、居室、食事室、台所等である。

　一階の居住空間１１１には、居住空間１１１と屋外空間とを連通させる自然給気口６１を設けている。自然給気口６１は、他の部屋１１１ｂと屋外空間とを仕切る壁に、貫通形成されている。

　二階の居住空間１１２は、常時換気用の排気ファン５２が壁に設置された部屋１１２ａと、他の部屋１１２ｂとを含む。部屋１１２ａはトイレ室、浴室、洗面室等である。他の部屋１１１ｂは、居室（寝室）等である。部屋１１２ａと他の部屋１１２ｂは、連通している。

　二階の居住空間１１２にも、自然給気口６１と同様の自然給気口６２を設けている。二階の自然給気口６２は、他の部屋１１２ｂと屋外空間とを仕切る壁に、貫通形成されている。自然給気口６２は、居住空間１１２と屋外空間とを連通させる。

　本実施形態の集熱換気システムにおいて、給気路３の下流端に位置する給気口３０は、一階の居住空間１１１に集熱空気を供給するように構成されている。

　更に、本実施形態の集熱換気システムにおいては、図２に示すような第一温度センサ７、第二温度センサ８及び制御部９を、建物１に備えている。

　第一温度センサ７は、集熱装置２から断熱空間１１に供給される集熱空気の温度を、感知する。以下においては、この集熱空気の温度に符号Ｔ１を付す。第一温度センサ７は、給気路３に設置することも可能であるし、集熱装置２の空気層２１に設置することも可能である。

　第二温度センサ８は、断熱空間１１に存在する屋内空気の温度を、感知する。以下においては、この室内空気の温度に符号Ｔ２を付す。第二温度センサ８は、断熱空間１１内の適宜箇所に設置することが可能である。

　マイクロプロセッサ等を構成要素とする制御部９は、第一温度センサ７で感知される集熱空気の温度Ｔ１と、第二温度センサ８で感知される屋内空気の温度Ｔ２とに基づいて、給気装置４の運転と排気装置５の運転を制御する。

　制御部９は、給気装置４の運転と排気装置５の運転を制御する制御モードを、複数有する。複数の制御モードは、自動的にまたは手動で切り替え可能である。複数の制御モードは、暖房期以外（夏等）で用いる制御モード（第一の制御モード）と、暖房期（冬等）で用いる制御モード（第二の制御モード）を含む。

　図１Ａを参照して、暖房期以外の制御モードについて説明する。

　暖房期以外の制御モードにおいて、制御部９は、給気装置４を運転させることなく、排気装置５を運転して常時換気を行う。即ち、暖房期以外には、外気よりも高温となった集熱空気を、断熱空間１１に供給しない。

　暖房期以外の制御モードにおいて、常時換気は、所定の常時換気風量で行われる。本実施形態において、所定の常時換気風量は、各階で７５［ｍ^３／ｈ］に設定している。排気ファン５０，５１，５２は、それぞれが７５［ｍ^３／ｈ］で排気を行う能力を有する。

　制御部９は、建物１の一階部分に一対備える排気ファン５０，５１のうち一方の排気ファン５０を停止させ、他方の排気ファン５１だけを運転させる。制御部９は、建物１の二階部分では排気ファン５２を運転させる。

　建物１の各階においては、自然給気口６１，６２を通じて、断熱空間１１内に外気が導入される。一階の自然給気口６１から導入される外気の風量は、排気ファン５１で排気する風量と同一（略同一の場合を含む）になる。即ち、一階の自然給気口６１から導入される外気の風量は、所定の常時換気風量と同一（略同一の場合を含む）になる。

　同様に、二階の自然給気口６２から導入される外気の風量は、排気ファン５２で排気する風量と同一（略同一の場合を含む）になる。即ち、二階の自然給気口６２から導入される外気の風量は、所定の常時換気風量と同一（略同一の場合を含む）になる。

　次に、図１Ｂ、図１Ｃを参照して、暖房期の制御モードについて説明する。

　暖房期の制御モードにおいては、制御部９が、給気装置４を排気装置５と共に運転させる。

　制御部９は、集熱空気の温度Ｔ１と屋内空気の温度Ｔ２の温度差に基づいて、給気装置４が集熱空気を供給する給気風量と、排気装置５が屋内空気を排気する排気風量とを、それぞれ制御する。

　具体的には、集熱空気の温度Ｔ１が、暖房された断熱空間１１の温度Ｔ２以下の場合（つまり温度Ｔ１が温度Ｔ２よりも小さな場合と、温度Ｔ１が温度Ｔ２と同一の場合であり、例えばＴ１＝１０［℃］、Ｔ２＝２０［℃］）に、制御部９は、図１Ｂに示すように、給気装置４と排気装置５の運転を制御する。この場合、制御部９は、各階において屋内空気を排気する排気風量を、所定の常時換気風量である７５［ｍ^３／ｈ］に設定する。制御部９は、給気装置４で一階部分に集熱空気を供給する給気風量を、所定の常時換気風量と同一の風量となるように、７５［ｍ^３／ｈ］に設定する。

　これにより、断熱空間１１の一階部分では、自然給気口６１を通じて外気が略導入されない。集熱空気の温度Ｔ１は、外気の温度よりも高い。以下においては、この外気の温度に符号Ｔ０を付す。例えばＴ１が１０［℃］であるのに対して、Ｔ０が５［℃］である。断熱空間１１の一階部分には、温度Ｔ０（＝５［℃］）の外気が導入される代わりに、屋根１０上で温めた温度Ｔ１（＝１０［℃］）の集熱空気が導入される。

　本実施形態の集熱換気システムによれば、暖房期において常時換気を行いながら、断熱空間１１内に冷たい外気が侵入することを抑えることでき、暖房の効率化（換言すると、暖房負荷の抑制）が実現される。

　給気装置４を用いて給気口３０から集熱空気を供給する給気風量は、所定の常時換気風量と同一の風量（７５［ｍ^３／ｈ］）に限定されず、所定の常時換気風量よりも小さな風量に設定することが可能である。この場合も、給気装置４を用いて供給した集熱空気の給気風量分だけ、一階の自然給気口６１から侵入する外気の風量を抑えることができ、暖房の効率化が実現される。

　集熱空気の温度Ｔ１が、暖房された断熱空間１１の温度Ｔ２よりも高い場合（例えばＴ１＝３０［℃］、Ｔ２＝２０［℃］の場合）に、制御部９は、図１Ｃに示すように、一階部分に設置した排気ファン５０，５１を共に運転させる。これにより、一階部分で屋内空気を排気する排気風量は、所定の常時換気風量の２倍の風量である１５０［ｍ^３／ｈ］に設定される。

　制御部９は、給気装置４で一階部分に集熱空気を供給する給気風量を、所定の常時換気風量の２倍の風量である１５０［ｍ^３／ｈ］に設定する。

　これにより、断熱空間１１の一階部分では、屋内空気よりも低い温度Ｔ０（＝５［℃］）の外気が導入される代わりに、屋内空気よりも高い温度Ｔ１（＝３０［℃］）の集熱空気が導入される。

　本実施形態の集熱換気システムによれば、暖房期において常時換気を行いながら、断熱空間１１内に冷たい外気が侵入することを抑え、且つ、屋内空気よりも高温となった集熱空気を供給することできる。

　しかも、本実施形態の集熱換気システムでは、所定の常時換気風量の２倍の排気風量で、屋内空気よりも更に高温の集熱空気を供給するため、建物１の暖房が一層効率化される。

　ところで、暖房期の制御モードにおいて、給気装置４で集熱空気を供給する給気風量は、排気装置５で屋内空気を排気する排気風量以下に設定することが好ましい。

　仮に、集熱空気を供給する給気風量が、屋内空気を排気する排気風量よりも大きな場合には、自然給気口６１を通じて、暖房された屋内空気が屋外空間に排気される。この場合には、自然給気口６１やその近傍において過剰な結露が生じやすくなり、好ましくない。

　なお、制御部９を、集熱空気の温度Ｔ１が断熱空間１１の温度Ｔ２よりも小さな場合には、図１Ｂに示すように給気装置４と排気装置５の運転を制御し、集熱空気の温度Ｔ１が断熱空間１１の温度Ｔ２以上の場合（つまり温度Ｔ１が温度Ｔ２よりも大きな場合と、温度Ｔ１が温度Ｔ２と同一の場合）には、図１Ｃに示すように給気装置４と排気装置５の運転を制御するように設けることも可能である。

　本実施形態では、断熱空間１１の一階部分に集熱空気を供給するように構成しているが、二階部分に集熱空気を供給するように構成することや、各階部分に集熱空気を供給するように構成することも可能である。

　（第２実施形態）
　第２実施形態の集熱換気システムについて、図３Ａ～図３Ｃに基づいて説明する。図３Ａには、本実施形態の集熱換気システムの暖房期以外での運転の様子を示し、図３Ｂと図３Ｃには、本実施形態の集熱換気システムの暖房期での運転の様子を示す。

　第２実施形態の集熱換気システムの基本的な構成は、第１実施形態の集熱換気システムと同様である。以下において、前記した第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。

　本実施形態の集熱換気システムでは、第１実施形態のような自然給気口６１，６２を建物１に備えない。本実施形態の集熱換気システムにおいては、図３Ａ～図３Ｃに示すいずれの場合であっても、断熱空間１１内への給気を、給気装置４を用いて強制的（機械的）に行う。

　本実施形態の集熱換気システムが備える給気路３の上流端は、集熱装置２の空気層２１に連通接続される。給気路３の下流端は、二手に分岐している。給気路３の分岐した一方の下流端には、一階の居住空間１１１に集熱空気を供給する給気口３０ａが位置する。給気路３の分岐した他方の下流端には、二階の居住空間１１２に集熱空気を供給する給気口３０ｂが位置する。

　給気装置４が備える給気ファン４０は、給気路３の分岐点よりも上流側に位置する。制御部９が給気ファン４０を運転することで、集熱装置２で作り出した集熱空気が、給気路３を通じて一階と二階の居住空間１１１，１１２にそれぞれ供給される。

　給気路３は、給気ファン４０よりも上流側の位置に合流する外気導入路３１を、更に含む。

　給気装置４は、第一開閉弁４１と第二開閉弁４２を、更に含む。第一開閉弁４１は、給気路３において、外気導入路３１が合流する地点よりも、上流側に位置する。第二開閉弁４２は、外気導入路３１の経路中に位置する。

　図３Ａに示すように、本実施形態の集熱換気システムでは、制御部９は、暖房期以外の制御モード（第一の制御モード）においても、外気を導入するために給気装置４を運転する。

　具体的には、制御部９は、第一開閉弁４１を閉弁させ、第二開閉弁４２を開弁させたうえで、給気ファン４０を運転させ、排気装置５で排気する屋内空気の排気風量と同一の風量だけ、断熱空間１１内に外気を導入する。

　図３Ｂや図３Ｃに示すように、制御部９は、暖房期の制御モード（第二の制御モード）においては、第一開閉弁４１を開弁させ、第二開閉弁４２を閉弁させたうえで、給気ファン４０を運転する。

　具体的には、集熱空気の温度Ｔ１が、暖房された断熱空間１１の温度Ｔ２以下の場合（つまり温度Ｔ１が温度Ｔ２よりも小さな場合と、温度Ｔ１が温度Ｔ２と同一の場合であり、例えばＴ１＝１０［℃］、Ｔ２＝２０［℃］）には、制御部９は、図３Ｂに示すように、各階で屋内空気を排気する排気風量を、所定の常時換気風量である７５［ｍ^３／ｈ］に設定する。制御部９は、給気装置４で各階に集熱空気を供給する給気風量を、所定の常時換気風量と同一の風量となるように、７５［ｍ^３／ｈ］に設定する。給気ファン４０では、１５０（＝７５＋７５）［ｍ^３／ｈ］の風量で給気を行う。

　断熱空間１１の各階部分には、屋根１０上で温めた温度Ｔ１（＝１０［℃］）の集熱空気が導入される。本実施形態の集熱換気システムによれば、暖房期において常時換気を行いながら、外気よりも高温の集熱空気を供給することでき、暖房の効率化が実現される。

　集熱空気の温度Ｔ１が、暖房された断熱空間の温度Ｔ２よりも高い場合（例えばＴ１＝３０［℃］、Ｔ２＝２０［℃］の場合）には、制御部９は、図３Ｃに示すように、一階部分に設置した排気ファン５０，５１を共に運転させる。これにより、一階部分で屋内空気を排気する排気風量は、所定の常時換気風量の２倍の風量である１５０［ｍ^３／ｈ］に設定される。

　制御部９は、給気装置４を用いて一階部分に集熱空気を供給する給気風量を、所定の常時換気風量の２倍の風量である１５０［ｍ^３／ｈ］に設定する。二階部分には、所定の常時換気風量である７５［ｍ^３／ｈ］の風量で、集熱空気を供給する。給気ファン４０では、２２５（＝１５０＋７５）［ｍ^３／ｈ］の風量で給気を行う。

　これにより、断熱空間１１の一階部分においては、屋内空気よりも更に高い温度Ｔ１＝３０［℃］の集熱空気が、所定の常時換気風量の２倍の排気風量で供給される。そのため、建物１の暖房が一層効率化される。

　なお、制御部９を、集熱空気の温度Ｔ１が断熱空間１１の温度Ｔ２よりも小さな場合には、図３Ｂに示すように給気装置４と排気装置５の運転を制御し、集熱空気の温度Ｔ１が断熱空間１１の温度Ｔ２以上の場合（つまり温度Ｔ１が温度Ｔ２よりも大きな場合と、温度Ｔ１が温度Ｔ２と同一の場合）には、図３Ｃに示すように給気装置４と排気装置５の運転を制御するように設けることも可能である。

　本実施形態では、断熱空間１１の一階部分と二階部分にそれぞれ集熱空気を供給するように構成しているが、一階部分だけに集熱空気を供給するように構成することや、二階部分だけに集熱空気を供給するように構成することも可能である。また、実施形態１の自然給気口６１と同様の自然給気口を一階部分に備えることや、実施形態１の自然給気口６２と同様の自然給気口を二階部分に備えることも可能である。

　以上、第１及び第２実施形態の集熱換気システムについて、添付図面に基づいて述べた。

　前述したように、第１及び第２実施形態の集熱換気システムは、集熱装置２、給気路３、給気装置４、常時換気用の排気装置５、第一温度センサ７、第二温度センサ８及び制御部９を備える。

　集熱装置２は、建物１に設置され、太陽光で外気を温めて集熱空気を作り出す。給気路３は、建物１が有する断熱空間１１に集熱空気を供給する経路である。給気装置４は、給気路３を通じて、集熱空気を断熱空間１１に向けて強制的に供給する。排気装置５は、断熱空間１１にある屋内空気を、建物１の屋外空間に向けて排気する。第一温度センサ７は、集熱空気の温度Ｔ１を感知する。第二温度センサ８は、屋内空気の温度Ｔ２を感知する。制御部９は、給気装置４と排気装置５の運転を制御する。

　制御部９は、集熱空気の温度Ｔ１と、屋内空気の温度Ｔ２との温度差に基づいて、給気装置４で集熱空気を供給する給気風量と、排気装置５で屋内空気を排気する排気風量とを制御する。

　そのため、第１及び第２実施形態の集熱換気システムによれば、常時換気のために行われる排気や、集熱空気と室内空気の温度差を考慮にいれたうえで、断熱空間１１に集熱空気を供給し、断熱空間１１内の温度調整を効率的に行うことができる。なお、供給風量と排気風量の制御は、断熱空間１１の階ごとに行ってもよいし、断熱空間１１の全体で行ってもよい。

　また、第１及び第２実施形態の集熱換気システムにおいて、制御部９は、暖房期に用いる制御モードを有し、前記制御モードにおいて、給気装置４を排気装置５と共に運転させる。制御部９は、前記制御モードにおいて、集熱空気の温度Ｔ１が断熱空間１１の温度Ｔ２よりも低いときには、屋内空気を排気する排気風量を、所定の常時換気風量に設定し、集熱空気を供給する給気風量を、所定の常時換気風量と同一又はこれよりも小さな風量に設定する。

　そのため、第１及び第２実施形態の集熱換気システムによれば、常時換気のために断熱空間１１から排気される屋内空気の全体又は一部を補うように、外気を温めた集熱空気を断熱空間１１に供給することができ、暖房期における断熱空間１１内の温度調整を効率的に行うことができる。

　また、第１及び第２実施形態の集熱換気システムにおいて、制御部９は、暖房期に用いる制御モードを有し、前記制御モードにおいて、給気装置４を排気装置５と共に運転させる。制御部９は、前記制御モードにおいて、集熱空気の温度Ｔ１が断熱空間１１の温度Ｔ２よりも高いときには、屋内空気を排気する排気風量を、所定の常時換気風量よりも大きな風量に設定し、集熱空気を供給する給気風量を、所定の常時換気風量よりも大きな風量に設定する。

　そのため、第１及び第２実施形態の集熱換気システムによれば、常時換気のために断熱空間１１から排気される屋内空気の全体又は一部を補うように、室内空気よりも高温の集熱空気を断熱空間１１に供給することができる。しかも、このとき供給する集熱空気は、所定の常時換気風量よりも大きな供給風量で供給する。そのため、暖房期における断熱空間１１内の温度調整を、効率的に行うことができる。

　また、第１実施形態の集熱換気システムにおいて、建物１は、断熱空間１１と屋外空間との間で自然換気を行うように構成された自然給気口６１を有する。制御部９は、前記制御モードにおいて、集熱空気を供給する給気風量が、屋内空気を排気する排気風量以下となるように、給気装置４と排気装置５の運転を制御する。

　そのため、第１実施形態の集熱換気システムによれば、暖房によって高温になった室内空気が、自然給気口６１等を通じて屋外空間に排気される際に結露を生じるという事態を、抑制することができる。

　また、第１及び第２実施形態の集熱換気システムにおいて、断熱空間１１は、排気装置５が設置される部屋１１１ａ，１１２ａを有する。この部屋１１１ａ，１１２ａは、トイレ室、浴室又は洗面室である。

　そのため、第１及び第２実施形態の集熱換気システムによれば、一般的に、暖房期において他の部屋１１１ｂ，１１２ｂとの間で温度差が生じやすいトイレ室、浴室又は洗面室に対して温かい空気を供給し、温度差を抑えることが可能となる。

　また、第１及び第２実施形態の集熱換気システムにおいて、集熱装置２は、建物１が有する屋根１０の上方に配置され、屋根１０との間で空気層２１を形成する太陽光発電パネル２０を備える。集熱装置２は、空気層２１で外気を温めることで集熱空気を作り出すように構成されている。

　そのため、第１及び第２実施形態の集熱換気システムによれば、屋根１０上に設置した集熱装置２で集熱を行うことに加えて、太陽光発電パネル２０で発電を行うことができ、しかも、太陽光発電パネル２０の温度上昇を抑えて発電効率の低下を抑制することができる。

　以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記した各実施形態に限定されない。

　例えば、前記した各実施形態では、一対の排気ファン５０，５１を備えてそれぞれの運転、停止を切り替えることで、風量を複数段階に切り替えているが、一つの排気ファンで風量を複数段階に切り替える構成であってもよい。

　その他の構成についても、本発明の意図する範囲内であれば、各例において適宜の設計変更を行うことや、各例の構成を適宜組み合わせて適用することが可能である。

Claims (6)

1. 建物に設置され、太陽光で外気を温めて集熱空気を作り出す集熱装置と、
   前記建物が有する断熱空間に前記集熱空気を供給する経路である給気路と、
   前記給気路を通じて、前記集熱空気を前記断熱空間に向けて強制的に供給する給気装置と、
   前記断熱空間にある屋内空気を、前記建物の屋外空間に向けて排気する常時換気用の排気装置と、
   前記集熱空気の温度を感知する第一温度センサと、
   前記屋内空気の温度を感知する第二温度センサと、
   前記給気装置と前記排気装置の運転を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記集熱空気の温度と、前記屋内空気の温度との温度差に基づいて、前記給気装置で前記集熱空気を供給する給気風量と、前記排気装置で前記屋内空気を排気する排気風量とを制御することを特徴とする建物の集熱換気システム。
2. 前記制御部は、
   暖房期に用いる制御モードを有し、
   前記制御モードにおいて、前記給気装置を前記排気装置と共に運転させ、
   前記集熱空気の温度が前記断熱空間の温度よりも低いときに、前記屋内空気を排気する排気風量を、所定の常時換気風量に設定し、前記集熱空気を供給する給気風量を、前記所定の常時換気風量と同一又はこれよりも小さな風量に設定することを特徴とする請求項１に記載の建物の集熱換気システム。
3. 前記制御部は、
   暖房期に用いる制御モードを有し、
   前記制御モードにおいて、前記給気装置を前記排気装置と共に運転させ、
   前記集熱空気の温度が前記断熱空間の温度よりも高いときに、前記屋内空気を排気する排気風量を、所定の常時換気風量よりも大きな風量に設定し、前記集熱空気を供給する給気風量を、前記所定の常時換気風量よりも大きな風量に設定することを特徴とする請求項１に記載の建物の集熱換気システム。
4. 前記建物は、
   前記断熱空間と前記屋外空間との間で自然換気を行うように構成された自然給気口を有し、
   前記制御部は、
   前記制御モードにおいて、前記集熱空気を供給する給気風量が、前記屋内空気を排気する排気風量以下となるように、前記給気装置と前記給気装置の運転を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の建物の集熱換気システム。
5. 前記断熱空間は、
   前記排気装置が設置される部屋を有し、
   この部屋は、トイレ室、浴室又は洗面室であることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の建物の集熱換気システム。
6. 前記集熱装置は、
   前記建物が有する屋根の上方に配置され、前記屋根との間で空気層を形成する太陽光発電パネルを備え、
   前記空気層で前記外気を温めることで前記集熱空気を作り出すように構成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の建物の集熱換気システム。

Images