(57)【要約】【課題】特に寒冷地、とりわけ一年の間の寒暖の差が激しい山形地方などにおいても効果的な暖房効果を与えることができる温度調整システムを提供する。【解決手段】住宅の居室１３，１４にガラス１７ｂ，１８ｂを介して隣接するサンヒーティングルーム１７，１８の室外に面したガラス戸またはガラス窓１７ａ，１８ａの室内側に、フィン角度を自動調整可能なブラインド１９，２０を設置し、且つ、室外側のガラス戸またはガラス窓からサンヒーティングルームに入り込む日射量を検知する日射センサ２２およびサンヒーティングルームの室温を検知する温度センサ２３を設け、制御ユニット３２が、該日射センサが検知した日射量および温度センサが検知した室温に応じてブラインドのフィン角度を自動調整することにより、住宅室内の温度調整を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
住宅の居室に室内側透光面を介して隣接するサンヒーティングルームの室外に面した室外側透光面の室内側に、フィン角度を自動調整可能なブラインドを設置し、且つ、室外側透光面からサンヒーティングルームに入り込む日射量を検知する日射センサおよびサンヒーティングルームの室温を検知する温度センサを設け、該日射センサが検知した日射量および温度センサが検知した室温に応じてブラインドのフィン角度を自動調整するようにしたことを特徴とする住宅における温度調整システム。
【請求項２】
サンヒーティングルーム内にヒートポンプ給湯装置のコンプレッサーを設置し、サンヒーティングルームの室温を有効利用してコンプレッサーの熱効率を高めると共に、コンプレッサーからの低温化された排気を冷房用に用いることを可能にしたことを特徴とする、請求項１記載の温度調整システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寒冷地においても効果的な暖房効果を発揮することができる、住宅における温度調整システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特に寒冷地では戸建住宅などで快適な生活を送るために暖房は欠かせないものと考えられており、エアコン、電気式・温水式などの床暖房、灯油・ガス・電気などを熱源とするファンヒーター（ＦＦファンヒーターを含む）やストーブ、こたつ、電気カーペットなどが用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような暖房機器を使用するには当然のことながらコストがかかり、省エネルギーの観点からもできるだけ使用を控えることが好ましい。
【０００４】
本発明者は、冬季には外気が−１０℃あるいはそれ以下にまで下がる寒冷地であり且つ寒暖差も激しい山形地方において長年に亘って住宅建設を手掛ける中で、暖房器具を一切使用せずに冬季を含む一年間を快適に過ごすことができるような住宅構造および工法を開発し、「ノーヒーティングシステム」の実現に成功した。
【０００５】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、特に寒冷地、とりわけ一年の間の寒暖の差が激しい山形地方などにおいても効果的な暖房効果を与えることができる温度調整システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するため、請求項１に係る発明は、住宅の居室に室内側透光面を介して隣接するサンヒーティングルームの室外に面した室外側透光面の室内側に、フィン角度を自動調整可能なブラインドを設置し、且つ、室外側透光面からサンヒーティングルームに入り込む日射量を検知する日射センサおよびサンヒーティングルームの室温を検知する温度センサを設け、該日射センサが検知した日射量および温度センサが検知した室温に応じてブラインドのフィン角度を自動調整するようにしたことを特徴とする住宅における温度調整システムである。
【０００７】
請求項２に係る本発明は、請求項１記載の温度調整システムにおいて、サンヒーティングルーム内にヒートポンプ給湯装置のコンプレッサーを設置し、サンヒーティングルームの室温を有効利用してコンプレッサーの熱効率を高めると共に、コンプレッサーからの低温化された排気を冷房用に用いることを可能にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、住宅の居室にガラスを介して隣接するサンヒーティングルームの室外側のガラス戸またはガラス窓の内側に、フィン角度を自動調整可能なブラインドを設置し、且つ、室外側のガラス戸またはガラス窓からサンヒーティングルームに入り込む日射量を検知する日射センサおよびサンヒーティングルームの室温を検知する温度センサを設け、該日射センサが検知した日射量および温度センサが検知した室温に応じてブラインドのフィン角度を自動調整するようにしたので、日射量が少ないときでもブラインドのフィン角度の自動調整を介してサンヒーティングルームの室温を上げることができる。たとえば、冬季に外気が−１０℃であってもサンヒーティングルームの室温を４０℃以上にまで上げることができ、また、夏季には日射をブラインドで遮って日射量を減らすことでサンヒーティングルームの室温が過度に上昇することを防ぐことができ、これによって居室を快適温度に維持することができる。
【０００９】
また、サンヒーティングルーム内にヒートポンプ給湯装置のコンプレッサーを設置することにより、サンヒーティングルームの室温を有効利用してコンプレッサーの熱効率を高めると共に、コンプレッサーからの低温化された排気を冷房用に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図１を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。図１において、符号１０は木造家屋住宅であり、この実施形態では二階建の住宅として示されている。符号１１は一階居室の床、１２は一階居室１３の天井ないし二階居室１４の床、１５は屋根、１６は階段を示す。
【００１１】
この住宅１０の南側には、一階居室１３および二階居室１４に隣接してサンヒーティングルームが設けられている。サンヒーティングルームは一階と二階を通して吹き抜けで設けても良いが、この実施形態では一階サンヒーティングルーム１７と二階サンヒーティングルーム１８とに分けて設けてある。一階サンヒーティングルーム１７の外壁面１７ａと一階居室１３側の室内面１７ｂはいずれもほぼ全面または少なくとも比較的大面積の領域に亘ってガラス面（ガラス戸またはガラス窓）とされていて日射を有効に一階居室１３に取り込めるようになっている。同様に、一階サンヒーティングルーム１８についても外壁面１８ａと二階居室１４側の室内面１８ｂはいずれもほぼ全面または少なくとも比較的大面積の領域に亘ってガラス面（ガラス戸またはガラス窓）とされていて日射を有効に二階居室１４に取り込めるようになっている。一階居室１３と一階サンヒーティングルーム１７との間の室内ガラス面１７ｂと、二階居室１４と二階サンヒーティングルーム１8との間の室内ガラス面１８ｂにはそれぞれドア（図示せず）が設けられていて一階居室１３と一階サンヒーティングルーム１７との間および二階居室１４と二階サンヒーティングルーム１8との間での出入りを可能にしている。
【００１２】
一階サンヒーティングルーム１７および二階サンヒーティングルーム１８の各外壁ガラス面１７ａ，１８ａの室内側にはブラインド１９，２０が取り付けられている。ブラインド１９，２０はフィンの角度が自動調整可能なタイプであり、このための制御ユニット３２が適所に取り付けられている。なお、この実施形態では単一の制御ユニット３２で一階のブラインド１９と二階のブラインド２０のフィン角度調整を同時に一括して制御するようにしているが、これらのブラインド１９，２０のフィン角度を個別独立に制御するために各々に専用の制御ユニットを用いる実施形態を採用しても良い。
【００１３】
制御ユニット３２は、日射量を検出する日射センサ２２およびサンヒーティングルーム１７，１８の室温を検出する温度センサ２３からの検出信号に基づいて、ブラインド１９，２０のフィン角度を自動調整する。このような日射センサ２２および温度センサ２３は公知であり、市場において容易に入手可能である。
【００１４】
太陽光の日射角度は季節や時間および場所（緯度）によって大きく変動する。たとえば山形地方では、正午における日射角度は夏至のときで約８０度、冬至のときで約３０度である。日射センサ２２が検出する日射量は日射角度および天候に依存して変動するが、冬季は積極的に日射を室内に取り込んで室温を上げる必要があるので、制御ユニット３２は、ブラインド１９，２０のフィン角度を日射角度にほぼ一致させるように制御する。本発明者の実験によれば、このようにすると、外気温が−１０℃のときであってもサンヒーティングルーム１７，１８の室温は４０℃以上まで上昇することが分かった。このサンヒーティングルーム１７，１８の室温が境界ガラス面１７ｂ，１８ｂを介して一階居室１３および二階居室１４に熱伝達して、これら居室を効果的に（たとえば上記外気温のときであっても室温２０℃程度まで）暖房することができる。
【００１５】
厳冬期以外では上記のようにするとサンヒーティングルーム１７，１８の室温が上がりすぎてしまうことがあるので、温度センサ２３がたとえば４０℃以上の室温を検出したときは、制御ユニット３２は、日射を遮るようにブラインド１９，２０のフィン角度を調整する。図１において符号Ｓは夏季の日射、符号Ｗは冬季の日射を示している。
【００１６】
なお、室内温度を上げるにはブラインド１９，２０のフィン角度を日射角度に略一致させて積極的に日射を取り込むようにするのが基本的な制御手法であるが、ブラインド１９，２０のフィン表面を黒色などの濃色にしたり、トランス１，４−ポリブタジエンなどの蓄熱性材料を主成分とする塗料を塗布したりすることで、日射をフィン表面に当てて蓄熱させることができるようにしても良い。この場合には、ブラインドの表面における蓄熱が徐々にサンヒーティングルーム１７，１８に放散されて該サンヒーティングルームの室温を維持し、したがって居室１３，１４内の室温低下を防ぐことができるので、たとえば、日射が得られている日中はブラインド１９，２０のフィン角度を日射角度に略一致させておき、日射が得られなくなる夕刻にブラインド１９，２０のフィン角度を日射角度に所定角度で交差させるようにして蓄熱効果を得るように制御することができる。
【００１７】
一階サンヒーティングルーム１７には、ヒートポンプ給湯装置２１のコンプレッサー２４が設置されている。コンプレッサー２４は一般的には室外に設置されることが多いが、特に冬季の寒冷地などでは室外設置のコンプレッサー２４から１００℃近くの熱湯を作り出すのは熱効率がきわめて悪く、エネルギーを無駄に使うことになる。この実施形態によれば、前述のように外気温が−１０℃などの厳冬期であってもサンヒーティングルーム１７の室温を４０℃以上とすることができるので、熱効率良くコンプレッサー２４を作動させることができ、エネルギーの無駄な消費を抑える。また、コンプレッサー２４を通過した空気は熱交換によって約７℃温度が下がるので、コンプレッサー２４をサンヒーティングルーム１７に設置することで、夏季にはこの冷排気を冷房用に使用することができる。
【００１８】
この住宅１０では、雨水を利用してトイレ２５，２６で使用する水を作り出すようにしている。符号２７は雨水タンクであり、住宅１０の構造躯体の凹所を利用して設置した雨水利用設備空間２８内に収容され、外に向けた開口に扉を開閉可能に設けてメンテナンスなどを行えるようにしている。雨水は、屋根１５、軒樋２９および竪樋３０を伝って落下し、フィルター３１で濾過された後に雨水タンク２７に貯水される。
【００１９】
一階居室１３や浴室（図示せず）などに換気ファン３３が設けられ、この換気ファン３３の作動によって室内からの排熱を排熱管３４に送り込む。排熱管３４は、雨水利用設備空間２８に排気口を有する排熱利用管３５と戸外に向けて排気口を有する排気管３６とに分岐しており、いずれか一方を分岐スイッチ３７で選択する。主に冬季においては室内からの排熱を排熱利用管３５に通過させるように分岐スイッチ３７を操作し、排熱を雨水利用設備空間２８に送り込む。これにより雨水利用設備空間２８が暖房されるので、冬季であっても雨水タンク２７が凍らず、貯まっている水をトイレ２５，２６で利用することができる。雨水タンク２７の凍結防止のためにヒータを設置する必要がないので、東北などの寒冷地でも一年中雨水を家庭用トイレに利用することができ、水資源の節約およびコスト削減にきわめて有効である。
【００２０】
一方、主として夏季においては室内の排熱を排気管３６に通過させるように分岐スイッチ３７を操作して、排熱を直接戸外に排出して室内温度が過度に上昇することを防止する。換気ファン３３は常時作動させても良いが、電気代が安く済む深夜の時間帯を中心として作動させることが好ましい。また、分岐スイッチ３７の操作を手動で行うことに代えて、外気温を検出する温度センサなどからの検出結果を受けて自動的に分岐制御するようにしても良い。
【００２１】
図示の実施形態における雨水タンク２７はトイレ２５，２６の水として雨水を利用・供給するものであるが、これに代えて、またはこれと併用して、他の目的に雨水利用しても良いことは言うまでもない。たとえば、サンヒーティングルーム１７，１８や居室１３，１４に観葉植物などを置く場合の植栽用の水として雨水利用するために雨水タンクを使用することができる。特に、冬季であっても４０℃以上の室温となる一階サンヒーティングルーム１７に雨水タンクを設置すると、室内の排熱を利用しなくても凍結を防止することができるので、好ましい実施形態である。
【００２２】
また、図示の実施形態では、ヒートポンプ給湯装置２１のコンプレッサー２４を一階サンヒーティングルーム１７に設置しているが、これに代えて、またはこれと併用して、前述の雨水利用設備空間２８に該コンプレッサーを設置しても良い。この場合も、前述のように冬季であっても室内からの排熱利用によって雨水利用設備空間２８を暖めることができるので、熱効率を高めて省エネルギー消費に資すると共に、夏季には該コンプレッサーからの冷排気を冷房用に使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による温度調整システムの一実施形態が適用された住宅の概略立面図である。
【図２】雨水利用設備空間の内部構造を概略的に示す平面図であり、（ａ）は主として冬季、（ｂ）は主として夏季における排熱の流れを示す。
【符号の説明】
【００２４】
１０  住宅
１１  一階床
１２  二階床
１３  一階居室
１４  二階居室
１５  屋根
１６  階段
１７  一階サンヒーティングルーム
１７ａ  一階サンヒーティングルームの外壁ガラス面（室外側透光面）
１７ｂ  一階サンヒーティングルームの室内側ガラス面（室内側透光面）
１８  二階サンヒーティングルーム
１８ａ  二階サンヒーティングルームの外壁ガラス面（室外側透光面）
１８ｂ  二階サンヒーティングルームの室内側ガラス面（室内側透光面）
１９  一階ブラインド
２０  二階ブラインド
２１  ヒートポンプ給湯装置
２２  日射センサ
２３  温度センサ
２４  コンプレッサー
２５  一階トイレ
２６  二階トイレ
２７  雨水タンク
２８  雨水利用設備空間
２９  軒樋
３０  竪樋
３１  フィルター
３２  制御ユニット
３３  換気ファン
３４  排熱管
３５  排熱利用管
３６  排気管
３７  分岐スイッチ
【図１】
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【図２】
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