(57)【要約】【課題】太陽光の十分に存在する場所や時間において、太陽光エネルギーを避けるのではなく、そのエネルギーを電気エネルギーとして活動に利用するとともに熱エネルギーとして更に固定化することにより、不足するエネルギーを補うこともできる構造物を得る。【解決手段】内部空間を形成する屋根部材２および／または壁部材３を、二重に配置した透光性部材の間に通水した水層５で形成するとともに、該水層５の内面または外面に、内部空間に必要な採光を確保できる隙間を残した太陽電池６ａによる集光層６を形成したものとし、内部空間を覆う面を断熱性を備えた採光装置とした。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を形成する屋根部材および／または壁部材を、二重に配置した透光性部材の間に通水した水層で形成するとともに、該水層の内面または外面に、内部空間に必要な採光を確保できる隙間を残した太陽電池による集光層を形成したものとし、内部空間を覆う面を断熱性を備えた採光装置としたことを特徴とする構造物。
【請求項２】
蓄熱水槽を設置し、該蓄熱水槽と屋根部材や壁部材を構成する水層とを連通させて水を循環させ、内部空間を覆う面を輻射パネルとする冷暖房装置にした請求項１記載の構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、砂漠など、太陽光が十分に存在する場所に設置する建物などの構造物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
太陽光が十分に存在する砂漠などで生活するには、日除けの必要があるが、太陽光を避けるのではなく、これを積極的に利用して生活することが考えられ、例えば太陽電池を屋根に設置し、太陽電池屋根として発電したり、二重の透明フィルム間に水を通してウォーターマットを形成し、これをウォーターマット屋根としてここで集熱することが考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような太陽電池屋根やウォーターマット屋根は、屋根部材として単独で使用することは考えられるが、砂漠などに構築する構造物にこの太陽光エネルギーをさらに効率よく有効利用し、さらに蓄え、固定化するものとして、確立されたものは従来存在しなかった。
【０００４】
本発明の目的はかかる事情に鑑みてなされたもので、砂漠など太陽光の十分に存在する場所で、通常の建物のように屋根や外壁の断熱や遮光によって太陽光エネルギーを避けて内部空間の快適性を確保するのではなく、太陽光を最大限に有効活用しながら、同時に内部空間の快適性も確保する機能を併せ持つ壁体による、建物空間と一体となった構造物を提供することにある。
【０００５】
【課題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、第１に、内部空間を形成する屋根部材および／または壁部材を、二重に配置した透光性部材の間に通水した水層で形成するとともに、該水層の内面または外面に、内部空間に必要な採光を確保できる隙間を残した太陽電池による集光層を形成したものとし、内部空間を覆う面を断熱性を備えた採光装置としたことを要旨とするものである。
【０００６】
第２に、蓄熱水槽を設置し、該蓄熱水槽と屋根部材や壁部材を構成する水層とを連通させて水を循環させ、内部空間を覆う面を輻射パネルとする冷暖房装置にしたことを要旨とするものである。
【０００７】
請求項１記載の本発明によれば、太陽エネルギーが水層で集熱され、太陽電池で発電されるから、これら水層や太陽電池を建物などの構造物の外周囲に配置される屋根部材や壁部材に使用することで十分な太陽光を得て、無駄なく確実に太陽エネルギーの有効活用を計ることができる。また、屋根部材や壁部材を透光性部材で形成したから、内部空間に必要な採光を確保できる。そして、屋根部材や壁部材が同時に断熱材として機能するから、内部空間を覆う面が断熱性を備えた採光装置となって構造物の内部は快適な生活空間となる。
【０００８】
請求項２記載の本発明によれば、前記作用に加えて、水層を蓄熱水槽に連通し、水層と蓄熱水槽との間で水を循環させることで、蓄熱水槽により、通水が年間を通して安定した水温となることを利用して、内部空間を快適な温度に保つことができ、屋根部材や壁部材を輻射パネルとする冷暖房装置にすることができる。そして、水層で集熱された熱エネルギーが水を媒体として蓄熱水槽で蓄熱エネルギーとなって蓄えられる。よって、この蓄熱エネルギーを夜間や冬期など熱エネルギーの不足する時に使用すれば、太陽エネルギーの有効活用が図れる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の構造物の実施形態を示す縦断正面図、図２は同上斜視図で、図１、図２は本発明の構造物の概念を示すものとして、図中１は構造物を示し、該構造物１は太陽エネルギーが十分に存在する例えば砂漠などに構築するものであり、屋根部材２および壁部材３を平板状の太陽電池ウォーターマット部材４で形成する。
【００１０】
この太陽電池ウォーターマット部材４は、上部の水層５と下部の集光層６との二重構造であり、上部の水層５は、図３にも示すように２枚の透明ガラス５ａ、５ｂなどの透光性部材により二重構造とし、この２枚の透明ガラス５ａ、５ｂ間の隙間５ｃに水７を充填する。
【００１１】
下部の集光層６は、太陽電池６ａを取り付けたマット状部材で形成する。この場合、太陽電池６ａは内部空間に必要な採光を確保できる隙間を残して配置する。
【００１２】
この太陽電池ウォーターマット部材４を建物などの構造物１の屋根部材２および壁部材３に使用し、屋根部材２および壁部材３は水層５を連通させる。さらに、地下に蓄熱水槽８を設置し、該蓄熱水槽８と屋根部材２や壁部材３を構成する前記水層５とを連通させて水を循環させる。
【００１３】
また、蓄熱水槽８を屋外に設置の散水装置９に接続する。
【００１４】
これにより、十分に存在する太陽光が構造物１の屋根部材２および壁部材３を照射することで、太陽光は多数配設した太陽電池６ａ相互の隙間から構造物１の内部を照射し、採光装置として機能する。同時に、太陽の熱エネルギーが水層５で集熱されて水７が加温され、同時に太陽の光エネルギーにより太陽電池６ａで発電され、太陽エネルギーを熱と電気に変換でき、無駄なく確実に太陽エネルギーの有効活用を計ることができる。そして、屋根部材２や壁部材３が断熱材として機能することになり、構造物の内部は快適な生活空間となる。
【００１５】
水層５で集熱された熱エネルギーは、水層５内の水７を蓄熱水槽８との間で循環させることで、水７を媒体として蓄熱水槽８で蓄熱エネルギーとなって蓄えられる。
【００１６】
このようにして、かかる屋根部材２や壁部材３による構造物は、太陽電池モジュールによる遮光や水の断熱性能により、屋根や外壁として必要な遮光性、断熱性を保持し、内部空間全体を覆う面が断熱性を有する採光装置として機能しながら、過剰な外部の熱や光のエネルギーを吸収して、活動のための電気エネルギーや温水に変えて利用したり、温水として蓄熱して夜や冬期などの熱エネルギーの不足する時間帯や時期に利用する。
【００１７】
さらに、二重の水槽内を循環する水は、十分な蓄熱水槽８を有するから、年間を通じて安定した水温が保持され、空間を覆う壁面全体が輻射パネル（夏は冷たく、冬は温かく）となって、内部空間の気温を一定に保つ機能（冷暖房機能）をあわせもち、本発明の構造物は建築空間と一体となった太陽光利用システムを実現できる。また、冷温水発生機等により通水を温水や冷水にして、積極的に冷暖房することも可能である。
【００１８】
さらに、蓄熱水槽８を屋外に設置の散水装置９に接続したから、散水装置９で植物に散水することにより、植物を成育させ緑化することができる。この緑化によりエネルギーの固定化を図ることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の構造物は、砂漠など太陽光の十分に存在する場所で、通常の建物のように屋根や外壁の断熱や遮光によって太陽光エネルギーを避けて内部空間の快適性を確保するのではなく、建築物としての屋根や外壁に太陽電池と温水による太陽光利用のシステムを合体させ、さらに水の層の循環により屋根や外壁が輻射パネルとなり、太陽光を最大限に有効活用しながら、同時に内部空間の快適性も確保する機能を併せ持たせることができ、一般的に生活に適していない場所でも快適な生活空間を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構造物の実施形態を示す縦断正面図である。
【図２】本発明の構造物の実施形態を示す斜視図である。
【図３】本発明の構造物の実施形態を示す要部である太陽電池ウォーターマット部材の縦断正面図である。
【符号の説明】
１…構造物　　　　　　　　　　　２…屋根部材
３…壁部材　　　　　　　　　　　４…太陽電池ウォーターマット部材
５…水層　　　　　　　　　　　　５ａ、５ｂ…透明ガラス
５ｃ…隙間　　　　　　　　　　　６…集光層
６ａ…太陽電池　　　　　　　　　７…水
８…蓄熱水槽　　　　　　　　　　９…散水装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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