(57)【要約】【課題】必要以上に集熱装置で加熱された空気を効率よく排出して建物の冷却効率を妨げない建物を提供する。【解決手段】集熱装置３は、居室空気取り入れ口４０及び空気排出口４１を覆う金属製パネル３２を備え、この金属製パネル３２の内部空間４３により空気流通路が形成され、この空気流通路は、下方の空気取り入れ口４２、居室空気取り入れ口４０、上方の空気排出口４１と、を含んで構成されている。このため、必要以上に集熱装置で加熱された空気を効率よく排出して建物の冷却効率を妨げない建物を提供することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
居室と外部とを遮る外壁に太陽熱を集める集熱装置が取り付けられ前記居室の上部に腰壁が設けられた建物であって、
この集熱装置は、前記外壁と前記腰壁の少なくとも一部とを覆う金属製パネルを備え、かつ、この金属製パネルより内側の内部空間には、空気流通路が形成され、
この空気流通路は、一端部が前記金属製パネルの下端部に開口された空気取り入れ口とされ、その途中部分が前記居室に連通された居室空気取り入れ口とされ、かつ、その他端部が前記腰壁に開口された空気排出口とされている
ことを特徴とする建物。
【請求項２】
請求項１に記載の建物において、
前記空気排出口は、前記腰壁の建物内側に開口されている
ことを特徴とする建物。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の建物において、
前記居室空気取り入れ口には、換気ファンが設けられている
ことを特徴とする建物。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の建物において、
前記空気排出口には、排気ファンが設けられている
ことを特徴とする建物。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の建物において、
前記居室空気取り入れ口には、換気を調整する換気弁が設けられ、
前記空気排出口には、排気量を調整する排気弁が設けられている
ことを特徴とする建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽熱を集める集熱装置が取り付けられた建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽熱を利用した暖房補助システムを建物に装着することが行われており、その一例として、アルミ製パネルの内部に空気を取り込み、この空気を集める太陽熱集熱装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
特許文献１には、アルミパネルからなるソーラーウォールの内部に空気を取り込んで暖め、この暖められた空気を、パイプを通じて建物に供給する換気システムが開示されている。
特許文献２には、建物の外壁にアルミ製の太陽光集熱パネルを設置し、冬では、パネル内で暖められた空気を外壁に形成された孔を通じて室内に取り込み、夏では、パネル内で暖まった空気を週熱パネル正面上部に形成された換気口から外部に放出する太陽熱収集システムが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２１１０１
【特許文献２】特開２００８−１１６１７６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１では、ソーラーウォールと建物との間でパイプを接続するので、ソーラーウォールで暖まった空気が冷めてしまうという課題がある。
特許文献２では、特許文献１の課題は解決できるが、夏季において、パネル内で必要以上に加熱された空気がパネルに形成された換気口から排出されるものの、その排出が迅速に行われるものではないから、パネルの内部に溜まっている状態となる。そのため、特許文献２では、集熱パネルが外部に取り付けられているので、夏季に必要以上に加熱された空気の熱が外部を伝わって建物内部に伝達されることになり、建物の内部の換気や冷房の妨げとなる。
本発明は、必要以上に集熱装置で加熱された空気を効率よく排出して建物の冷却効率を妨げない建物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の建物は、図面を参照して説明すると、居室１２と外部とを遮る外壁（外壁パネル）１２３に太陽熱を集める集熱装置３が取り付けられ前記居室の上部に腰壁２Ａが設けられた建物１であって、この集熱装置は、前記外壁と前記腰壁の少なくとも一部とを覆う金属製パネル３２を備え、かつ、この金属製パネルより内側の内部空間４３には、空気流通路が形成され、この空気流通路は、一端部が前記金属製パネルの下端部に開口された空気取り入れ口４２とされ、その途中部分が前記居室に連通された居室空気取り入れ口４０とされ、かつ、その他端部が前記腰壁に開口された空気排出口４１とされていることを特徴とする。
この構成の発明では、空気流通路が外壁だけでなくその上部に配置される腰壁まで形成されているから、必要以上に暖まった空気は居室より離れた腰壁近傍から排出されるので、居室近傍に溜まることが少ない。
【０００６】
この際、前記空気排出口は、前記腰壁の建物内側に開口されていることが好ましい。
この構成の発明では、建物正面から空気排出口が見えないので、外観が良好である。
【０００７】
さらに、前記居室空気取り入れ口には、換気ファン１４が設けられていることも好ましい。
この構成の発明では、冬季は、換気ファンを作動して暖かい空気を該居室に積極的に取り込むことができ、夏季は換気ファンを駆動させないことにより、必要以上に暖まった空気を居室に取り込むことを防止できる。
【０００８】
また、前記空気排出口には、排気ファンが設けられていることも好ましい。
この構成の発明では、腰壁近傍に溜まった暖められた空気を効率的に排気することができる。
【０００９】
そして、前記居室空気取り入れ口には、換気を調整する換気弁が設けられ、前記空気排出口には、排気量を調整する排気弁２５１が設けられていることも好ましい。
この構成の発明では、換気弁を調整することにより、居室内に流入する暖められた空気の量を調節することができる。そのため、例えば、春や秋では、暖められた空気が多量に居室に流入して、居室内が過剰に暖められることを防止できる。
また、排気弁を調整することにより、内部空間の空気の流出量を調整できる。例えば、空気の流出量を少なくすれば、内部空間の空気をより暖めることができ、居室により暖められた空気を流入させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態の建物の一部を切り欠いて示す側面図である。図２は、冬季において、集熱装置の内部の空気が居室に取り込まれる状態を示す断面図である。図３は、夏季において、集熱装置の内部の空気がバルコニに排出される状態を示す断面図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態のユニット式建物１（以下「建物１」と略記する）は、工場で生産された複数の１階建物ユニット１１Ａを建築現場の基礎１０上で水平方向に配置し、さらにいくつかの１階建物ユニット１１Ａ上に同様の２階建物ユニット１１Ｂを配置し、さらに２階建物ユニット１１Ｂ上に傾斜屋根１１Ｃを配置することで建てられている。
１階建物ユニット１１Ｂのうち南側に配置された１階建物ユニット１１Ａは、下屋を構成し、この下屋を構成する１階建物ユニット１１Ａの上部には、バルコニ２０が配置されて、このバルコニ２０を構成する床部２が設けられている。このバルコニ２０の床部２の外周には、腰壁２Ａが設けられ、この腰壁２Ａと下屋を構成する１階建物ユニット１１Ａの外部には集熱装置３が取り付けられている。腰壁２Ａの上部には、笠木部材２Ｂが取り付けられている。
【００１２】
各建物ユニット１１Ａ，１１Ｂは、略箱状に形成されており、図１、２に示すような四隅に立設された４本の柱１１１と、これら各柱１１１の上端間及び下端間に架設された天井梁１１２及び床梁１１３とを備えている。つまり、これら柱１１１、天井梁１１２、床梁１１３によって建物１の骨組みが構成されている。また、各建物ユニット１１Ａ，１１Ｂの骨組みには、天井パネル１２１、床パネル１２２、外壁パネル１２３及び内壁パネル１２４が取り付けられて、内部に居室１２を有する各建物ユニット１１Ａ，１１Ｂが完成するようになっている。
【００１３】
下屋を構成する１階建物ユニット１１Ａでは、外壁パネル１２３の上部及び内壁パネル１２４の上部に外部と居室１２とを連通する連通孔１２３Ａ、１２４Ａが形成されている。そして、これら連通孔１２３Ａ，１２４Ａにはめ込むように筒状の連通部材１３が取り付けられている。この連通部材１３の内部は、居室空気取り入れ口４０とされ、空気流通路を構成している。
連通部材１３の居室１２側には、換気ファン１４が取り付けられている。この換気ファン１４は、外部の空気を居室１２に取り入れることができるとともに、居室１２内の空気を外部に排出することもできる。
【００１４】
図２に示すように、床部２は、枠状の四周の梁２１と、この梁２１間に配置される図示しない中間梁と、この中間梁及び梁２１により支持されたＡＬＣ２２とにより構成されている。
梁２１は、ＡＬＣ２２の図示しない一端部を支持し、図示しない中間梁は、ＡＬＣ２２の略中央を支持している。
ＡＬＣ２２の腰壁２Ａ側の一端縁には、梁２１の上端部に架け渡されるように、凹部２３Ａを有する溝部材２３が取り付けられている。この溝部材２３の凹部２３Ａには、溝カバー２３Ｂが取り付けられている。
【００１５】
また、腰壁２Ａは、１階建物ユニット１１Ａの外壁パネル１２３の上部に固定された腰壁外壁パネル２４１を有し、この腰壁外壁パネル２４１のバルコニ２０側には、順次腰壁中間パネル２４２と、腰壁内壁パネル２４３とが配置されている。この腰壁内壁パネル２４３の上端部は、腰壁中間パネル２４２の上端部に固定され、腰壁内壁パネル２４３の下端部は、溝部材２３に固定されている。
腰壁外壁パネル２４１、腰壁中間パネル２４２及び腰壁内壁パネル２４３には、外部とバルコニ２０とを連通するバルコニ連通孔２４１Ａ，２４２Ａ，２４３Ａが形成されている。
腰壁内壁パネル２４３のバルコニ２０側の上端部には、排気弁２５１を支持する弁支持部材２５２が取り付けられている。
また、排気弁２５１にはつまみ２５１Ａが取り付けられており、このつまみ２５１Ａが上下方向に移動可能となるように弁支持部材２５２につまみ移動孔２５２Ａが形成されている。弁支持部材２５２にも外部とバルコニ２０とを連通するバルコニ連通孔２５２Ｂが形成されている。
これらバルコニ連通孔２４１Ａ，２４２Ａ，２４３Ａ、２５２Ｂは、空気排出口４１となっている。この空気排出口４１も空気流通経路を構成している。
つまみ２５１Ａを上方に移動させることで、空気排出口４１は開口し、つまみ２５１Ａを下方に移動させることで、空気排出口４１は閉口する。
なお、排気弁２５１は、シャッターのようなものであるが、排気弁２５１に変えて、空気排出口４１に詰め物をして、空気排出口４１を開閉するようにしてもよい。
【００１６】
また、腰壁２Ａと外壁パネル１２３との正面側には、集熱装置３が取り付けられている。集熱装置３は、腰壁外壁パネル２４１の上端部から突出した固定部３１と、この固定部３１の先端に連結され基礎１０近傍まで下端部が延びた金属製パネル３２とにより構成されている。この金属製パネル３２は、空気排出口４１の上方から居室空気取り入れ口４０の下方に亘って設けられている。つまり、空気排出口４１及び居室空気取り入れ口４０は、金属製パネル３２で覆われており、建物１外部から見えないようになっている。そして、金属製パネル３２の下端部は、空気取り入れ口４２となっている。
この金属製パネル３２は、複数のアルミに板材から構成されており、現場で組み立ててもよい。
また、金属製パネル３２は、外壁パネル１２３及び腰壁外壁パネル２４１と所定の間隔を有しており、この所定の間隔により内部空間４３が形成され、この内部空間４３は、空気流通路となっている。金属製パネル３２は、太陽熱を受けて暖められ、この暖められた金属製パネル３２と熱交換して、空気流通路を流れる空気が暖められる。
空気流通路を流れる暖められた空気は、居室空気取り入れ口４０を介して居室１２内に取り入れ可能であり、また、空気排出口４１を介してバルコニ２０に排出可能である。
【００１７】
冬季と夏季において、上述の構成を適用した場合について説明する。
まず、図２を参照して冬季における構成について説明する。
金属製パネル３２は太陽熱を受けて暖められており、図２の矢印で示すように、空気取り入れ口４２から流入した空気は、加熱された金属製パネル３２と熱交換して暖められる。この暖められた空気は、換気ファン１４により居室空気取り入れ口４０を介して居室１２に取り入れられる。居室１２では、加熱された空気により暖房効果が得られる。
外部の空気は、金属製パネル３２の空気取り入れ口４２から、内部空間４３に取り入れられ、再度暖められる。
ここで、空気排出口４１は、排気弁２５１により閉口されているので、バルコニ２０側に排出が防止される。
冬季では、空気流通路は、空気取り入れ口４２、内部空間４３、居室空気取り入れ口４０により構成されている。
次に、図３を参照して夏季における構成について説明する。
換気ファン１４は停止しており、内部空間４３の暖められた空気が居室１２に取り込まれることを防止する。あるいは、換気ファン１４により、居室１２内の空気が内部空間４３に排出される。
ここで、図３の矢印で示すように、空気排出口４１は、排気弁２５１により開口されているので、内部空間４３の空気がバルコニ２０側に排出されるようになっている。
すなわち、夏季では、空気流通路は、空気取り入れ口４２、内部空間４３、空気排出口４１により構成されている。
これにより、内部空間４３に暖められた空気が溜まることがなく、居室１２の換気や冷房の妨げとなるという不都合を防止できる。
なお、本実施形態では、春季、秋季でも、気候変動の大きい場合に換気ファン１４、排気弁２５１を調整して、内部空間４３に暖められた空気が溜まることを防止してもよい。
【００１８】
上述のような本実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。
（１）集熱装置３は、居室空気取り入れ口４０及び空気排出口４１を覆う金属製パネル３２を備え、この金属製パネル３２の内部空間４３には空気流通路が形成され、この空気流通路は、下方の空気取り入れ口４２、居室空気取り入れ口４０、上方の空気排出口４１とを含んで構成されている。
空気流通路が居室空気取り入れ口４０の上部に配置される空気排出口４１まで形成されているから、必要以上に暖まった空気は居室１２より上方の空気排出口４１から排出されるので、居室１２近傍に溜まることが少ない。そのため、夏季では、内部空間４３の空気により、居室１２が暖められることを防止する。
【００１９】
（２）また、空気排出口４１は、バルコニ２０側に開口されている。
そのため、建物１正面から空気排出口４１が見えないので、外観が良好となる。
【００２０】
（３）さらに、居室空気取り入れ口４０には、換気ファン１４が設けられている。
そのため、冬季は、換気ファン１４を作動して暖かい空気が居室１２に積極的に取り込まれるようにし、夏季は換気ファン１４を駆動させないことにより、必要以上に暖まった空気が居室１２に取り込まれることを防止できる。
【００２１】
（４）そして、空気排気口には、排気を調整する排気弁２５１が設けられている。
この排気弁２５１を調整することにより、内部空間４３の通気性を向上させることができ、内部空間４３の空気の温度を調整することができる。例えば、春や秋では、排気弁２５１を調製することにより、快適な温度の空気を居室１２内に取り込むことができる。
【００２２】
（５）また、金属製パネル３２の下端部は、空気取り入れ口４２となっている。
つまり、空気取り入れ口４２は下側に開口しているため、正面から空気取り入れ口４２が見えない。したがって、建物１の意匠性を向上させることができる。
【００２３】
[変形例]
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。
例えば、空気排出口４１には、換気ファンが設けられていてもよい。
この場合、換気ファンにより、内部空間４３の暖められた空気が空気排出口４１からバルコニ２０側に積極的に排出され、居室１２近傍に溜まることを抑制できる。
また、居室空気取り入れ口４０には、さらに、換気を調整する換気弁が設けられていてもよい。
この場合、換気弁を調整することにより、暖められた空気の取り入れ量を調整できるため、居室１２内の温度の調整が容易になる。
さらに、空気取り入れ口４２、居室空気取り入れ口４０、換気ファン１４及び空気排出口４１は、それぞれ複数設けられていてもよい。
そして、空気排出口４１は、腰壁２Ａの上部に設けられた構成を示したが、腰壁２Ａの下部に設けられていてもよい。
また、建物１は、ユニット式建物に限られない。パネル工法、在来工法により立てられた建物でも本発明を適用できる。
そして、集熱装置３は下屋の外側から腰壁２Ａの上部に亘り設けられたものに限らず、下屋の外側から腰壁２Ａの下部に亘り設けられていてもよい。すなわち、腰壁２Ａの少なくとも一部に設けられていればよい。
また、空気取り入れ口４２には、内部空間４３への虫の侵入を防止する防虫フィルタが取り付けられていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、太陽熱を利用して居室内を暖める暖房補助システムに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態である建物を簡略化して示す一部を切り欠いた側面図である。
【図２】冬季において、集熱装置の内部空間の空気が居室に流入する状態を示す断面図である。
【図３】夏季において、集熱装置の内部空間の空気がベランダに流入する状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１      ユニット式建物
２Ａ    腰壁
３      集熱装置
１１Ａ  １階建物ユニット
１１Ｂ  ２階建物ユニット
１２    居室
１４    換気ファン
２０    バルコニ
３２    金属製パネル
４０    居室空気取り入れ口
４１    空気排出口
４２    空気取り入れ口
４３    内部空間
１１１  柱
１１２  天井梁
１１３  床梁
１２３  外壁パネル
２５１  排気弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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