(57)【要約】【課題】夏に熱くなく、しかも、冬は暖かい屋外の壁面構造を提供する。【解決手段】壁面が、縦断面において、太陽熱を吸収しやい色の面部２の辺と、太陽熱を吸収しにくい色の面部３の辺とを繰り返す凹凸形状に形成され、該凹凸形状は、太陽の低い季節において、太陽熱を吸収しやい色の面部２の辺が、太陽熱を吸収しにくい色の面部３の辺よりも太陽の方向を向き、太陽の高い季節において、太陽熱を吸収しにくい色の面部３の辺が、太陽熱を吸収しやい色の面部２の辺よりも太陽の方向を向くように設計されている。また、凹凸形状は、太陽の高い季節において、太陽熱を吸収しやい色の面部２が、太陽熱を吸収しにくい色の面部３の辺に日射を遮られて陰になるように設計されているとなおよい。【選択図】      図１
2005105690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁面が、縦断面において、太陽熱を吸収しやい色の面部の辺と、太陽熱を吸収しにくい色の面部の辺とを繰り返す凹凸形状に形成され、
該凹凸形状は、
太陽の低い季節において、太陽熱を吸収しやい色の面部の辺が、太陽熱を吸収しにくい色の面部の辺よりも太陽の方向を向き、
太陽の高い季節において、太陽熱を吸収しにくい色の面部の辺が、太陽熱を吸収しやい色の面部の辺よりも太陽の方向を向く
ように設計されていることを特徴とする、夏熱くなく冬暖かな屋外の壁面構造。
【請求項２】
前記凹凸形状は、太陽の高い季節において、太陽熱を吸収しやい色の面部が、太陽熱を吸収しにくい色の面部の辺に日射を遮られて陰になるように設計されている請求項１に記載の、夏熱くなく冬暖かな屋外の壁面構造。
【請求項３】
壁面が、太陽熱を吸収しやすい色から太陽熱を吸収しにくい色へ、及び、太陽熱を吸収しにくい色から太陽熱を吸収しやすい色へと切り換えることができるようになされていることを特徴とする、夏熱くなく冬暖かな屋外の壁面構造。
【請求項４】
外壁面が、請求項１乃至３のいずれか一に記載の壁面構造をしていることを特徴とする建物の外壁構造。
【請求項５】
集熱用の受光面が、請求項１乃至３のいずれか一に記載の壁面構造をしていることを特徴とする太陽熱集熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、夏熱くなく冬暖かな屋外の壁面構造、建物の外壁構造及び太陽熱集熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
四季を備えた日本の気候環境において、夏の暑さと冬の寒さには堪え難いものがあり、そのようななかで、建物において、夏に熱くなく、しかも、冬暖かな外壁面を実現することができたなら、そのような気候の厳しさにも少しは耐えられるというものである。
【０００３】
また、壁式などの太陽熱集熱器は、冬は太陽熱を集めて暖房などに好んで用いられるけれども、夏は、太陽熱の利用が限られているにもかかわらず、受光面がむやみに熱くなるだけで近寄ることもできないという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記のような背景において、夏に熱くなく、しかも、冬は暖かい屋外の壁面構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題は、壁面が、縦断面において、太陽熱を吸収しやい色の面部の辺と、太陽熱を吸収しにくい色の面部の辺とを繰り返す凹凸形状に形成され、
該凹凸形状は、
太陽の低い季節において、太陽熱を吸収しやい色の面部の辺が、太陽熱を吸収しにくい色の面部の辺よりも太陽の方向を向き、
太陽の高い季節において、太陽熱を吸収しにくい色の面部の辺が、太陽熱を吸収しやい色の面部の辺よりも太陽の方向を向く
ように設計されていることを特徴とする、夏熱くなく冬暖かな屋外の壁面構造によって解決される。
【０００６】
この壁面構造では、太陽の低い冬期には、太陽熱を吸収しやい色の面部の辺が、太陽熱を吸収しにくい色の面部の辺よりも太陽の方向を向き、そのため、太陽熱を吸収しやい色の面部が積極的に太陽熱を吸収すると共に、太陽熱を吸収しにくい色の面部による太陽熱の反射が消極的となって、壁面を暖かくすることができる。
【０００７】
しかも、太陽の高い夏季には、太陽熱を吸収しにくい色の面部の辺が、太陽熱を吸収しやい色の面部の辺よりも太陽の方向を向き、そのため、太陽熱を吸収しにくい色の面部が太陽熱を積極的に反射すると共に、太陽熱を吸収しやい色の面部は太陽熱の吸収が消極的となって、壁面を熱くなくすることができる。
【０００８】
こうして、夏に熱くなく、しかも、冬は暖かい屋外の壁面構造が実現される。
【０００９】
加えて、上記の壁面構造は、これを壁面の凹凸形状によって実現しているものであるから、壁面構造が静的で安定しており、将来的に壁面に構造的な不具合を生じるおそれもない。また、壁面の凹凸形状が一体成形で形成されている場合には、その形状の壁面の製作を容易にしかもコスト的に有利に行うことができる。
【００１０】
上記の壁面構造において、前記凹凸形状は、太陽の高い季節において、太陽熱を吸収しやい色の面部が、太陽熱を吸収しにくい色の面部の辺に日射を遮られて陰になるように設計されている場合は、太陽熱を吸収しやい色の面部による太陽熱の吸収を効果的に抑止することができる。
【００１１】
また、上記の課題は、壁面が、太陽熱を吸収しやすい色から太陽熱を吸収しにくい色へ、及び、太陽熱を吸収しにくい色から太陽熱を吸収しやすい色へと切り換えることができるようになされていることを特徴とする、夏熱くなく冬暖かな屋外の壁面構造によっても同様に解決される。
【００１２】
特に、この壁面構造において、色の切換えが機械的によってなされる場合には、外気の温度を測定する温度センサーと、色切り換える切換え駆動手段と、温度センサーの検知に基づいて夏季に太陽熱を吸収しにくい色に切り換え、冬期に太陽熱を吸収しやすい色に切り換える制御手段を備えさせるようにするのものよい。その場合に、これら温度センサーとしての機能部分と駆動手段としての機能部分と生業手段としての昨日部分とを兼ね備えたワックス入りシリンダーなどを用いると、無電気による自動の切換えを実現することができる。なお、上記の温度センサーに代えて、日中の太陽の高さや傾きを検知するセンサーを用いるようにしてもよい。
【００１３】
上記の壁面構造が、建物の外壁面に用いられている場合は、建物において、外壁面が、夏に熱くなく、しかも、冬暖かなものとなり、日本の厳しい気候のなかで、過ごしやすく快適な建物を実現することができる。
【００１４】
また、上記の壁面構造が、太陽熱集熱器の集熱用の受光面に用いられている場合は、冬は太陽熱を効果的に集めることができながら、夏は、太陽熱の利用が限られているなかで、受光面をむやみに熱くしてしまう不都合を解消することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の壁面構造は、以上のとおりのものであるから、夏熱くなく、しかも、冬暖かい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
本実施形態は、本発明の壁面構造を、図７に示すように、日中太陽に照らされる建物１１の南寄りの立ち上がり壁面部分ａに適用した場合のものである。そして、図１及び図２に示す第１実施形態は、建物の外壁面に適用した場合のものであり、図３及び図４に示す第２実施形態並びに図５及び図６に示す第３実施形態はそれぞれ、建物の外壁側に太陽熱集熱器を設置した場合の太陽熱集熱器の受光面に適用した場合のものである。
【００１８】
図１及び図２に示す第１実施形態の壁面構造において、１は、コンクリート系、窯業系等の外壁面材であり、図２に示すように、この外壁面材１は、縦断面において、太陽熱を吸収しやい色、例えば黒系の色の面部２の辺と、太陽熱を吸収しにくい色、例えば白系の色の面部３の辺とを繰り返す凹凸形状に形成されている。
【００１９】
この凹凸形状は、太陽の低い季節、即ち冬期の日中において、太陽熱を吸収しやい色の面部２の辺が、太陽熱を吸収しにくい色の面部３の辺よりも太陽の方向を向き、太陽の高い季節、即ち夏季の日中において、太陽熱を吸収しにくい色の面部３の辺が、太陽熱を吸収しやい色の面部２の辺よりも太陽の方向を向くように設計されている。
【００２０】
更に、この凹凸形状は、太陽の高い季節の日中において、図１（ロ）に示すように、太陽熱を吸収しやい色の面部２が、太陽熱を吸収しにくい色の面部３の辺に日射を遮られて陰になるように設計されている。
【００２１】
そして、上記の外壁面材１において、その凹凸形状は、一体成形による凹凸形状からなっていて、外壁面材１の製作において併せて屋外側の面部に一体成形されたもので、また、各面部２…，３…における色は、色の異なる原料を用いるなどして凹凸形状の成形の際に併せて、あるいは、外壁面材１を製作後にプリントや塗装、着色シートの貼付けなどを行うことによって付けられる。
【００２２】
上記の壁面構造では、図１（イ）に示すように、太陽の低い冬期には、太陽熱を吸収しやい色の面部２の辺が、太陽熱を吸収しにくい色の面部３の辺よりも太陽の方向を向き、そのため、太陽熱を吸収しやい色の面部２…が積極的に太陽熱を吸収すると共に、太陽熱を吸収しにくい色の面部３…による太陽熱の反射が消極的となって、壁面は暖かい。
【００２３】
そして、図１（ロ）に示すように、太陽の高い夏季には、太陽熱を吸収しにくい色の面部３の辺が、太陽熱を吸収しやい色の面部２の辺よりも太陽の方向を向き、そのため、太陽熱を吸収しにくい色の面部３…が太陽熱を積極的に反射すると共に、太陽熱を吸収しやい色の面部２…は太陽熱の吸収が消極的となって、壁面は熱くならない。
【００２４】
しかも、本実施形態では、太陽の高い季節の日中において、太陽熱を吸収しやい色の面部２…が、太陽熱を吸収しにくい色の面部３…の辺に日射を遮られて陰になるので、太陽熱を吸収しやい色の面部２…による太陽熱の吸収が効果的に抑止され、壁面の温度上昇を効果的に抑制することができる。
【００２５】
加えて、上記の夏熱くなく冬暖かな外壁面構造は、壁面の凹凸形状によって実現しているものであるから、壁面構造が静的で安定しており、将来的に壁面に構造的な不具合を生じるおそれもない。また、本実施形態では、壁面の凹凸形状が一体成形で形成されているので、そのような凹凸形状の壁面を備えた外壁面材を容易にしかもコスト的に有利に製作することができる。
【００２６】
図３及び図４に示す第２実施形態の壁面構造は、太陽熱集熱器の受光面に適用したもので、４は建物の外壁面であり、その屋外側の面部に沿うようにして太陽熱集熱器５が立てられて設置されている。なお、太陽熱集熱器の集熱機構に制限はなく、集熱機構の異なる各種太陽熱集熱器が本発明の対象となりうる。
【００２７】
本実施形態の太陽熱集熱器５は、屋外側に、集熱用の受光面６を備えた受光板７が備えられ、その背後の空間部８を空気室として、この空気室８内の空気を、太陽熱で加熱される受光板７で加熱し、それを図示しないファンで引き上げ、冬期にはその空気を屋内の暖房に用い、夏季には給湯などに用いる特別の場合を除いて屋外に捨てられるようになされている。なお、受光板７には、図示しないが、集熱効果を高めるため、無数の小さな点状の孔が分散状態に明けられる場合もある。
【００２８】
そして、上記の受光板７の屋外側の面部は、第１実施形態の場合と同様の凹凸形状面に形成されている。本実施形態では、この受光板７は金属板からなっていて、凹凸形状部分を含み、金属板をプレス加工などすることによって一体成形により製作されている。
【００２９】
上記の太陽熱集熱器５では、第１実施形態の外壁面構造と同様の作用が受光面６において行われ、冬は太陽熱を効果的に集めることができながら、夏は、太陽熱の利用が限られているなかで、受光面６をむやみに熱くしてしまう不都合が解消されるし、受光面６の凹凸形状が静的で安定しているので、将来的に壁面に構造的な不具合を生じるおそれもない。
【００３０】
図５及び図６に示す第３実施形態の壁面構造は、太陽熱集熱器の受光面に適用したものである点で第２実施形態と同様であるが、受光面を冬期に暖め夏季に熱くならないようにする機構が異なっている。即ち、本実施形態の太陽熱集熱器５は、中空柱状体９を複数本並べて受光面６を形成するようになされているもので、各中空柱状体９…内の空気が太陽熱で暖められて集熱されるようになされている。
【００３１】
そして、各柱状体９…は、自軸回りで回動できるようになされていると共に、横断面正三角形状をしており、三面のうちの一面２が太陽熱を吸収しやすい色の面からなり、他の一面３が太陽熱を吸収しにくい色の面からなり、各柱状体９…を連動して回動することにより、受光面６を、図６（イ）に示すように、太陽熱を吸収しにくい色の面部を背後に隠して、太陽熱を吸収しやい黒系の色の面２…にしたり、図６（ロ）に示すように、太陽熱を吸収しやい色の面部を背後に隠して、太陽熱を吸収しにくい白系の色の面３…にしたりと、切り換えることができるようになされている。
【００３２】
この太陽熱集熱器５においても、受光面６を、冬期には図６（イ）のように切り換え、夏季には図６（ロ）のように切り換えることによって、冬は太陽熱を効果的に集めることができながら、夏は、太陽熱の利用が限られているなかで、受光面６をむやみに熱くしてしまう不都合が解消される。
【００３３】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、第１実施形態の外壁面構造において、外壁面材を金属板で形成するようにしてもよく、その場合には、例えば、金属板を第２実施形態の太陽熱集熱器５の受光板７の加工と同様の加工で凹凸形状部を容易に一体成形することができる。
【００３４】
また、第１実施形態では、本発明の壁面構造を建物の外壁面に適用した場合を示しているが、屋根壁面、即ち、屋根面に適用することができるものでもある。また、外壁面や屋根面に形成する壁面構造として、例えば第３実施形態に示すような切換え式の壁面構造が適用されてもよい。
【００３５】
また、上記の第２、第３実施形態では、太陽熱集熱器を建物の壁面に沿うように設置した場合を示したが、屋根面に沿うように設置されるものであってもよいし、また、建物とは独立した太陽熱集熱器に適用することも可能である。
【００３６】
更に、壁面が、太陽熱を吸収しやすい色から太陽熱を吸収しにくい色へ、及び、太陽熱を吸収しにくい色から太陽熱を吸収しやすい色へと切り換わるようになされた壁面構造において、色の切り換わり機構は、第３実施形態に示すような機構に限られるものではなく、各種の機構のものが採用されてよい。
【００３７】
また、本発明の壁面構造は、建物や太陽熱集熱器に限らず、各種構造物の屋外側の壁面構造として広く用いることができるものであることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態の壁面構造を示すもので、図（イ）は冬期日中の状態を示す断面側面図、図（ロ）は夏季日中の状態を示す断面側面図である。
【図２】壁面の構造を示すもので、図（イ）は図（ロ）の拡大断面側面図、図（ロ）は断面側面図、図（ハ）は断面斜視図である。
【図３】第２実施形態の壁面構造を示すもので、図（イ）は冬期日中の状態を示す断面側面図、図（ロ）は夏季日中の状態を示す断面側面図である。
【図４】壁面の構造を示すもので、図（イ）は図（ロ）の拡大断面側面図、図（ロ）は断面側面図である。
【図５】第３実施形態の壁面構造を示すもので、図（イ−１）は冬期日中の状態を示す図（イ−２）の拡大断面平面図、図（イ−２）は断面平面図、図（ロ−１）は夏季日中の状態を示す図（ロ−２）の拡大断面平面図、図（ロ−２）は断面平面図である。
【図６】図（イ）は冬期日中の状態を示す斜視図、図（ロ）は夏季日中の状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の壁面構造が適用される一例を示すもので、建物の正面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…外壁面材
２…太陽熱を吸収しやい色の面部
３…太陽熱を吸収しにくい色の面部
５…太陽熱集熱器
６…受光面
【図１】
2005105690.tif 000003
【図２】
2005105690.tif 000004
【図３】
2005105690.tif 000005
【図４】
2005105690.tif 000006
【図５】
2005105690.tif 000007
【図６】
2005105690.tif 000008
【図７】
2005105690.tif 000009