(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽熱集熱パネルで加熱された空気により住宅の室内暖房を行うシステムにおいて、該加熱された空気を住宅本体の屋根を貫通させないで床下に給気し暖房に利用し、同時に該加熱された空気を浴室内の乾燥に利用する際に、浴室内に懸架された洗濯物に花粉を付着させないで乾燥することができるソーラー暖房乾燥システムを提供する。【解決手段】住宅に付帯する建築物の屋根に設置された太陽熱集熱パネル１の下方部からフィルター２で花粉を除去した室内空気を供給し、一方、太陽熱集熱パネル１の上方部から加熱された空気を排出し、次いで、加熱された空気を住宅の床下４に送風して室内を暖房し、それと同時に、床下の空気の少なくとも一部を浴室６に送風して浴室６内を乾燥させることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
住宅に付帯する建築物の屋根に設置された太陽熱集熱パネルの下方部からフィルターで花粉を除去した室内空気を供給し、一方、該太陽熱集熱パネルの上方部から加熱された空気を排出し、次いで、該加熱された空気を該住宅の床下に送風して室内を暖房し、それと同時に、該床下の空気の少なくとも１部を浴室に送風して該浴室内を乾燥させることを特徴とするソーラー暖房乾燥システム。
【請求項２】
住宅に付帯する建築物の屋根に設置された太陽熱集熱パネルの下方部からフィルターで花粉を除去した室内空気を供給し、一方、該太陽熱集熱パネルの上方部から加熱された空気を排出し、次いで、該加熱された空気を、該住宅の床下に直接給気する経路と該住宅の浴室に直接給気する経路を通じて、それぞれ個別に送風することを特徴とするソーラー暖房乾燥システム。
【請求項３】
前記太陽熱集熱パネルに温度センサーを設置し、該温度センサーによる測定温度が一定の設定温度に到達したとき、室内空気を太陽熱集熱パネルに供給することを特徴とする請求項１又は２に記載のソーラー暖房乾燥システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソーラー暖房乾燥システムに関し、さらに詳しくは、太陽熱集熱パネルで加熱された空気により住宅の室内暖房を行うシステムにおいて、該加熱された空気を住宅の屋根を貫通させない経路で床下に給気して暖房に利用し、同時に、該加熱された空気を浴室内の乾燥に利用する際に、浴室内に懸架された洗濯物に花粉を付着させないで乾燥することができる、太陽熱集熱パネルを暖房と乾燥に利用するシステム（以下、ソーラー暖房乾燥システムと呼称する場合がある。）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽熱集熱パネルを、住宅本体の屋根または壁面に設置し、外気を太陽熱集熱パネルに給気し、加熱された空気（以下、加熱空気と呼称す場合がある。）を太陽熱集熱パネルから排出して、該住宅の床下に供給し、住宅の室内の暖房に利用するソーラー暖房システム（例えば、特許文献１、２参照。）が用いられている。
また、建物の屋根上に太陽熱集熱部を設け、基礎コンクリート部上に前記集熱部との間で熱媒体を還流させる循環路を介して放熱部を設けるとともに、該放熱部との間で熱媒体を還流させる循環路を介して給湯部を設け、前記放熱部と給湯部での熱媒体の通流を制御して放熱と給湯を制御する切換弁を設けた空気循環建物（例えば、特許文献３参照。）、及び、深夜電力を利用しての熱エネルギーの他、太陽熱収熱器で集められた太陽熱をシステムの熱源として温められた温水を電気ボイラー内の蓄熱槽に貯水し又直接使用する高断熱・高気密住宅用蓄熱式低温省エネ熱エネルギーシステム（例えば、特許文献４参照。）のように、太陽熱の集熱により加熱された熱媒体により住宅の室内の暖房及び給湯に利用するソーラーシステムが提案されている。
【０００３】
しかしながら、熱媒体として空気を用いたソーラー暖房システムでは、外気を太陽熱集熱パネル内に直接供給するため、住宅の床下に供給し、住宅の室内の暖房に利用する際に、外気中に飛散している花粉をそのまま室内に取り込むという重大な欠点があった。すなわち、花粉の飛散時期には、屋外に衣服などの洗濯物を天日干しすると花粉が衣類に付着するので、花粉アレルギー症の方の衣類を、屋外で天日干しすることができないため、電気エネルギーを使用して加熱又は除湿を行うことで洗濯物を乾燥する乾燥機が使用されている。ところが、近年、地球環境保護から住宅の暖房や洗濯物の乾燥に電気エネルギーの使用は極力少なくすることが要請されている一方で、花粉症に悩む人は年々増加傾向にあり、洗濯物を乾燥機で外気にふれさせないで乾燥することが多くなっている。
【０００４】
さらに、太陽熱集熱パネルを住宅本体の屋根に設置する場合には、太陽熱集熱パネルから床下に加熱空気を給気するためのダクトが、屋根を貫通して設置されていた。そのため、屋根の雨漏対策を充分に配慮する必要があった。さらに、積雪地域では、このような太陽熱集熱パネルには、積雪により日射を取得しずらいという問題もあった。
他方、太陽熱集熱パネルを住宅の壁に設置する場合には、壁の方位や隣接住宅との距離で日射の取得量が制限されるという問題があった。さらに、壁に太陽熱集熱パネルを設置することによって、住宅の外観上にも支障が生じるという問題もあった。
【０００５】
以上の状況から、太陽熱集熱パネルで加熱された空気により住宅の室内暖房を行うシステムにおいて、加熱された空気を住宅本体の屋根を貫通させないで床下に給気し暖房に利用するとともに、加熱された空気を浴室内の乾燥に利用する際に、洗濯物に花粉を付着させないで乾燥することができるシステムが求められている。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１６５６３３号公報（第１頁）
【特許文献２】特開昭６４−７５８５８号公報（第１頁）
【特許文献３】特許第２９０５４１７号（第１頁、第２頁）
【特許文献４】特開２００４−１０８７５９号公報（第１頁、第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題点に鑑み、太陽熱集熱パネルで加熱された空気により住宅の室内暖房を行うシステムにおいて、該加熱された空気を住宅本体の屋根を貫通させないで床下に給気して暖房に利用し、同時に、該加熱された空気を浴室内の乾燥に利用する際に、浴室内に懸架された洗濯物に花粉を付着させないで乾燥することができるソーラー暖房乾燥システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記目的を達成するために、太陽熱集熱パネルを住宅に利用するシステムについて、鋭意研究を重ねた結果、住宅の特定の位置に設置した太陽熱集熱パネルに特定の空気を供給し、一方該太陽熱集熱パネルから排出する加熱空気を用いて、該住宅の床下に送風して室内を暖房すると同時に、該床下の空気の少なくとも１部を浴室に送風して該浴室内を乾燥するシステム、或いは該住宅の床下に直接給気する経路と該住宅の浴室に直接給気する経路とにより、それぞれ個別の経路で送風するシステムを採用したところ、太陽熱集熱パネルで加熱された空気を住宅本体の屋根を貫通させないで床下に給気して暖房に利用し、それと同時に、該加熱された空気を浴室内の乾燥に利用する際に、浴室内に懸架された洗濯物に花粉を付着させないで乾燥することができる、太陽熱集熱パネルを暖房と乾燥に利用するシステムが達成されることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明の第１の発明によれば、住宅に付帯する建築物の屋根に設置された太陽熱集熱パネルの下方部からフィルターで花粉を除去した室内空気を供給し、一方、該太陽熱集熱パネルの上方部から加熱された空気を排出し、次いで、該加熱された空気を該住宅の床下に送風して室内を暖房し、それと同時に、該床下の空気の少なくとも１部を浴室に送風して該浴室内を乾燥させることを特徴とするソーラー暖房乾燥システム（以下、「第１のシステム」と呼称する場合がある。）が提供される。
【００１０】
また、本発明の第２の発明によれば、住宅に付帯する建築物の屋根に設置された太陽熱集熱パネルの下方部からフィルターで花粉を除去した室内空気を供給し、一方、該太陽熱集熱パネルの上方部から加熱された空気を排出し、次いで、該加熱された空気を、該住宅の床下に直接給気する経路と該住宅の浴室に直接給気する経路を通じて、それぞれ個別に送風することを特徴とするソーラー暖房乾燥システム（以下、「第２のシステム」と呼称する場合がある。）が提供される。
【００１１】
また、本発明の第３の発明によれば、第１又は２の発明において、前記太陽熱集熱パネルに温度センサーを設置し、該温度センサーによる測定温度が一定の設定温度に到達したとき、室内空気を太陽熱集熱パネルに供給することを特徴とするソーラー暖房乾燥システムが提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のソーラー暖房乾燥システムは、太陽熱集熱パネルで加熱された空気により住宅の室内暖房を行うシステムにおいて、該加熱された空気を、住宅本体の屋根を貫通させないで床下に給気して暖房に利用し、同時に、該加熱された空気を、浴室内の乾燥に利用する際に、浴室内に懸架された洗濯物に花粉を付着させないで乾燥することができるという効果がある。なお、洗濯物の水蒸気は室内に送られるので、冬季の室内乾燥の軽減にも効果的となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のソーラー暖房乾燥システムを詳細に説明する。
本発明のソーラー暖房乾燥システムは、第１のシステムと第２のシステムに大別されるが、いずれも、住宅に付帯する建築物の屋根に太陽熱集熱パネルを設置し、該太陽熱集熱パネルの下方部からフィルターで花粉を除去した室内空気を供給し、一方該太陽熱集熱パネルの上方部から加熱された空気を排出し、該加熱された空気を、該住宅の床下に送風して室内を暖房する用途に利用し、同時に、浴室に送風して該浴室内を乾燥する用途に利用するものである。
第１のシステムと第２のシステムとの主な相違点は、加熱空気の流送経路に異なる方式が用いられている点であり、前者では、上記加熱された空気を、住宅の床下に送風しながら、該床下の空気の少なくとも１部を浴室に送風するのに対し、後者では、上記加熱された空気を、住宅の床下に直接給気する経路と住宅の浴室に直接給気する経路とにより、それぞれ個別の経路で送風する。
【００１４】
上記第１のシステムでは、住宅の床下空間に加熱空気を放出して、床暖房として室内を暖めるか、或いは床下空間に設けた加熱空気の送風機により、床下空間の加熱空気を浴室のほか住宅内の各室内に所望の放出量に制御して送風することが行われる。すなわち、ここでは、浴室への加熱空気の送風は、床下空間の空気の１部又は全部を浴室に送風することにより行われる。
【００１５】
上記第２のシステムでは、例えば、配管により加熱空気を住宅の床下空間まで流送し、配管に設けた分配機により、床下空間への放出と浴室への配管への送風量を制御する方法が行われる。これによって、浴室での使用の度合に応じた送風条件を確保することができるという利点が得られる。
【００１６】
上記ソーラー暖房乾燥システムに用いる住宅に付帯する建築物としては、特に限定されるものではなく、住宅本体と別途の屋根を有する、テラス、物置、バルコニー等のように住宅に種々の目的で付帯する建築物の中から、良好な日射が効果的に得ることができるように、方位等を考慮して選ばれる。
【００１７】
上記ソーラー暖房乾燥システムの温度制御方法としては、例えば、太陽熱集熱パネルの上方部に設置した温度センサーによる測定温度が、設定温度に到達したときに、室内空気を太陽熱集熱パネルに供給することが開始される。ここで、設定温度としては２０〜３０℃が用いられる。これによって、ソーラー暖房乾燥システムが効率的に利用される。
【実施例】
【００１８】
以下に、本発明の実施例を、図面に基づきさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。
図１は、本発明の第１のシステムの１例を表す概略図である。ここで、加熱空気の流送経路としては、上記加熱された空気を、住宅の床下に送風しながら、該床下の空気の少なくとも１部を浴室に送風するものである。
図１において、上記第１のシステムの実施態様としては、住宅に付属するテラスの屋根に設置された太陽熱集熱パネル１、室内空気から花粉やハウスダクトを除外するフィルター２、室内空気を太陽熱集熱パネルに給気するパネル送風機３、室内空気を太陽熱集熱パネル１に送風するダクトの給気口９、太陽熱集熱パネル１で加熱された空気を太陽熱集熱パネル１の上方部の排気口１０から床下４に送風するダクト５、床下４の空気を浴室６に送風する浴室送風機７、及び太陽熱集熱パネル１の上方部の温度を感知する温度センサー８から構成されている。
【００１９】
ここで、室内空気は、フィルター２を経て花粉やハウスダストを除外した後に、太陽熱集熱パネル１の下方部の給気口９から供給される。太陽熱集熱パネル１で加熱された後、太陽熱集熱パネル１の上方部の排気口１０から排出されて住宅に床下４に供給されて床下４を暖房する。床下４と浴室６は、ダクトで接続されており、暖房された花粉のない床下空気を浴室送風機７で浴室６に送風し、浴室６内に懸架された洗濯物を乾燥する。
【００２０】
図１において、太陽熱集熱パネルを住宅に付帯する建築物の屋根に設置することが重要な意義を有する。すなわち、太陽熱集熱パネルを設置する場所として、住宅に付帯する建築物の屋根を用いることにより、住宅本体の方位に関係なく、太陽熱集熱パネルの集熱面の方位を定めることができる。このとき、太陽熱集熱パネルを設置する際のパネルの勾配を自由に設定することができるので、例えば積雪地域でも、太陽熱集熱パネルの表面上に積雪しにくい勾配で設置することができ、これにより日射を取得する機会を増加することができる。このように、太陽熱集熱パネルの方位や勾配の設定の自由度が高いので、より有利に日射を取得するようにすることができる。例えば、冬季には太陽高度が低いので、太陽熱集熱パネルの設置勾配を大きくすること、積雪地域では太陽熱集熱パネルに積雪しない程度の勾配をつけること、或いは付帯建築物の屋根の方位を住宅の方位に関係なく日射取得が大きくなる方位に定めること等が行われる。
さらに、太陽熱集熱パネルから排出される加熱空気の経路としては、住宅の壁等を通じて住宅の床下に送風することができるので、住宅本体の屋根を貫通した場合の雨漏り等のトラブルを防止することができる。
【００２１】
上記太陽熱集熱パネルとしては、特に限定されるものではなく、通常市販されている太陽熱集熱パネルが利用することができる。その一例を、概念図を用いて説明する。図２、３、４は、ぞれぞれ、太陽熱集熱パネルの裏面からの斜視図、縦断面図、横断面図を表す。ここで、パネルには、空気の給気口９と排気口１０が設けられている。パネル内には、太陽熱線を吸収する金属製波板１１が設けられ、かつ熱交換により熱を回収する空気流路１２が金属製波板１１の両側に設けられている。なお、パネルが設置されるときには、加熱された空気は勾配に沿って上昇するので、給気口９が下方部に、排気口１０が上方部になるように、傾斜して設置する。
【００２２】
また、上記太陽熱集熱パネルへ供給する空気として、室内空気を用いることが重要な意義を有する。
すなわち、室内空気は、通常、特に冬季においては外気よりも温かいので、室内空気を太陽熱集熱パネルへ供給する際には、該太陽熱集熱パネルから排出される加熱空気は、より高い温度に上昇される。例えば、外気よりも５〜１０℃程度高い室内空気を、太陽熱集熱パネルに送風すれば、外気を供給する場合よりも５〜１０℃高く加熱された空気が得られる。したがって、この加熱空気を住宅の床下に送風して室内暖房に用いれば、より効率よく床下を暖房することができる。
【００２３】
また、上記太陽熱集熱パネルへ供給する室内空気を、フィルターを通過させて、該空気中に浮遊する花粉やハウスダストを除外した後に送風することが最も重要である。
これにより、清浄な空気を、床下及び浴室に供給することができる。特に、この加熱空気を浴室内の乾燥に利用する際に、浴室内に懸架された洗濯物に花粉を付着させないで乾燥することができるので、浴室を乾燥室として利用することができる。
【００２４】
上記第１のシステムに用いるフィルターとしては、特に限定されるものではなく、空気中に浮遊する花粉やハウスダストを除外することができるものであれば、いずれでもよく、紙、不織布などで製作された市販の種々の形式及び材質のものが使用される。
上記ソーラー暖房乾燥システムでは、室内空気を循環して使用するので、外気と異なり、空気中の花粉の含有量が抑えられるという利点もある。
【００２５】
図１において、本発明の第１のシステムの温度コントロールに説明する。
住宅の暖房が行われる時期（以下、暖房期と呼称する。）には、太陽熱集熱パネル１の上方部の温度センサー８が、所望の温度以上になるとパネル送風機３が作動し、室内空気を太陽熱集熱パネル１に送風する。加熱空気は、住宅の床下４を暖房する。このとき、浴室６で洗濯物を乾燥する場合には、浴室送風機７を手動運転することによって暖房された床下空気を浴室６に供給し、浴室６に懸架された洗濯物を乾燥することができる。
【００２６】
一方、住宅の冷房が行われる時期（以下、冷房期と呼称する。）には、手動で浴室送風機７を運転することによって、浴室６に懸架された洗濯物を乾燥することができる。なお、冷房期の夜間は、放射冷却によって太陽熱集熱パネル１の温度は低下するので、温度センサー８が所定温度以下になるとパネル送風機３が作動し、放射冷却で温度の低下した空気を床下４に送風し、床下４を冷却することによって、住宅の冷房を行うことができる。
【００２７】
図５は、本発明の第２のシステムの１例を表す概略図である。ここで、図１に表す第１のシステムとは、加熱空気の流送経路が異なっている。
第２のシステムの加熱空気の流送経路としては、上記加熱された空気を、住宅の床下に直接給気する経路と住宅の浴室に直接給気する経路とにより、それぞれ個別の経路で送風するものである。
図５において、上記第２のシステムの実施態様としては、住宅に付属するテラスの屋根に設置された太陽熱集熱パネル１、室内空気から花粉やハウスダクトを除外するフィルター２、室内空気を太陽熱集熱パネルに給気するパネル送風機３、室内空気を太陽熱集熱パネル１に送風するダクトの給気口９、太陽熱集熱パネル１で加熱された空気を太陽熱集熱パネル１の上方部の排気口１０から床下４及び浴室６に送風するダクト５、そのダクトに設置された３路切り替えシャッター１３、及び太陽熱集熱パネル１の上方部の温度を感知する温度センサー８から構成されている。
【００２８】
ここで、太陽熱集熱パネル１に接続されたダクト５は、床下４を経由して浴室６まで接続されている。これにより、太陽熱集熱パネル１からの加熱空気を直接浴室６に送風し、浴室６の洗濯物を乾燥することができる。この経路では、床下４内でダクト５に３路切り替えシャッター１３を設けているので、浴室６に送風しない場合には、加熱空気を床下４に送風する経路により、床下暖房に供する。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上より明らかなように、本発明のソーラー暖房乾燥システムは、太陽熱集熱パネルで加熱された空気により住宅の室内暖房を行うシステムにおいて、該加熱された空気を、住宅本体の屋根を貫通させないで床下に給気して暖房に利用するとともに、該加熱された空気を、浴室内の乾燥に利用する際に、浴室内に懸架された洗濯物に花粉を付着させないで乾燥することができるので、住宅分野で利用されるソーラーシステムにおいて、花粉対策を有する省エネルギー技術として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のソーラー暖房乾燥システム（第１のシステム）の１例を表す概略図である。
【図２】太陽熱集熱パネルの裏面からの斜視図である。
【図３】太陽熱集熱パネルの縦断面図である。
【図４】太陽熱集熱パネルの横断面図である。
【図５】本発明のソーラー暖房乾燥システム（第２のシステム）の１例を表す概略図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    太陽熱集熱パネル
２    フィルタ
３    パネル送風機
４    床下
５    ダクト
６    浴室
７    浴室送風機
８    温度センサー
９    給気口
１０  排気口
１１  金属製波板
１２  空気流路
１３  ３路切り替えシャッター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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