(57)【要約】【課題】第１の熱質量から第２の熱質量に熱伝達される状況と、第２の熱質量から第１の熱質量への熱伝達を防ぐように第２の熱質量が断熱されなければならない状況のいずれにおいても、熱伝達装置の動作をさらに一層改善する。【解決手段】本発明の熱伝達装置は、透明壁（１２）と断熱モジュール（１４）との間に挟まれた可変吸収面（２０）であって、透明壁（１２）を介して太陽放射に曝され且つ吸収領域（２０Ａ）及び反射領域（２０Ｒ）を有する可変吸収面(２０)を備える面と、可変吸収面（２０）に対向して配置され且つそれぞれ吸収側面（２２Ａ）及び／又は反射側面（２２Ｒ）を有する可動シャッター（２２）であって、太陽放射に曝される吸収領域及び／又は反射領域、並びに吸収側面及び／又は反射側面を変更するように少なくとも第１の位置と第２の位置との間で可動であるシャッターとを備える。本発明は、建設部門に適用される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の熱質量（Ｍ１）と接触して太陽放射（Ｓ）に曝されるように適合された透明壁（１２）と、前記透明壁（１２）と熱せられる又は冷やされることになる第２の熱質量（Ｍ２）との間に設置された断熱モジュール（１４）であって、前記第１の熱質量（Ｍ１）と前記第２の熱質量（Ｍ２）との間の熱伝達を可能にする又は可能にしない熱搬送流体のための循環通路（１６、１８）を備えた断熱モジュール（１４）とを備える熱伝達装置であって、
前記熱伝達装置は、前記透明壁（１２）と前記断熱モジュール（１４）との間に挟まれた可変吸収面（２０；１２０；２２０）であって、前記透明壁（１２）を介して太陽放射（Ｓ）に曝され且つ吸収領域（２０Ａ；１２０Ａ；２２０Ａ）及び／又は反射領域（２０Ｒ；１２０Ｒ；２２０Ｒ）を有する前記可変吸収面を備える面と、
前記可変吸収面（２０；１２０；２２０）に対向して配置され且つそれぞれ吸収側面（２２Ａ；１２２Ａ；２２２Ａ）及び／又は反射側面（２２Ｒ；１２２Ｒ；２２２Ｒ）を有する可動シャッター（２２；１２２；２２２）であって、前記太陽放射に曝される前記吸収領域及び／又は前記反射領域、並びに前記吸収側面及び／又は前記反射側面を変更するために少なくとも第１の位置と第２の位置との間で可動であるシャッターと、
を備えることを特徴とする熱伝達装置。
【請求項２】
前記可変吸収面（２０）は、反射領域（２０Ｒ）と交互になる吸収領域（２０Ａ）を有し、
さらに前記可動シャッター（２２）はそれぞれ、互いに対向する吸収側面（２２Ａ）と反射側面（２２Ｒ）とを有し、これらのシャッターは、前記シャッター（２２）の前記吸収側面（２２Ａ）及び前記可変吸収面（２０）の前記吸収領域（２０Ａ）が曝される吸収位置として周知の第１の位置と、前記シャッター（２２）のそれぞれの前記反射側面（２２Ｒ）及び前記可変吸収面（２０）の前記反射領域（２０Ｒ）が曝される反射位置として周知の第２の位置との間で可動であることを特徴とする、請求項１に記載の熱伝達装置。
【請求項３】
前記第１の位置において、前記シャッター（２２）の前記反射側面（２２Ｒ）は、前記可変吸収面（２０）の前記反射領域（２０Ｒ）を隠すために前記反射領域（２０Ｒ）に対向することになるのに対し、前記第２の位置において、前記シャッター（２２）の前記吸収側面（２２Ａ）は、前記可変吸収面（２０）の前記吸収領域（２０Ａ）を隠すために前記吸収領域（２０Ａ）に対向することになることを特徴とする、請求項２に記載の熱伝達装置。
【請求項４】
前記可変吸収面（２０）の前記吸収領域（２０Ａ）及び前記反射領域（２０Ｒ）は、選択された幅（Ｌ）の平行なストリップの形状に構成されて選択された主方向に延伸し、
さらに前記可動シャッター（２２）は、前記選択された主方向に平行なそれぞれの軸（２４）を中心に回転可能になるように取付けられていることを特徴とする、請求項２または３に記載の熱伝達装置。
【請求項５】
前記可動シャッター（２２）はそれぞれ、前記第１の位置から前記第２の位置に又はその逆に実質的に１８０°まで回転可能であり、前記第１の位置において各シャッター（２２）は前記可変吸収面（２０）の反射領域（２０Ｒ）を隠すことになり、前記第２の位置において各シャッター（２２）は前記反射領域（２０Ｒ）に直接隣接した吸収領域（２０Ａ）を隠すことになることを特徴とする、請求項４に記載の熱伝達装置。
【請求項６】
前記可変吸収面（１２０）は、反射領域（１２０Ｒ）と交互になる吸収領域（１２０Ａ）を有し、
さらに前記可動シャッター（１２２）はそれぞれ、反射側面（１２２Ｒ）を有し、前記シャッター（１２２）の前記反射側面（１２２Ｒ）及び前記可変吸収面（１２０）の前記反射領域（１２０Ｒ）が曝される第１の位置と、前記シャッター（１２２）の前記反射側面（１２２Ｒ）及び前記可変吸収面（１２０）の前記吸収領域（１２０Ａ）が曝される第２の位置との間で平行移動的に可動であることを特徴とする、請求項１に記載の熱伝達装置。
【請求項７】
前記可変吸収面（１２０）は、反射領域（１２０Ｒ）と交互になる吸収領域（１２０Ａ）を有し、
さらに前記可動シャッター（１２２）はそれぞれ、吸収側面（１２２Ａ）を有し、前記シャッター（１２２）の前記吸収側面（１２２Ａ）及び前記可変吸収面（１２０）の前記反射領域（１２０Ｒ）が曝される第１の位置と、前記シャッター（１２２）の前記吸収側面（１２２Ａ）及び前記可変吸収面（１２０）の前記吸収領域（１２０Ａ）が曝される第２の位置との間で平行移動的に可動であることを特徴とする、請求項１に記載の熱伝達装置。
【請求項８】
前記可変吸収面（２２０）は、２つ一組で間隔を空けて配置され且つ選択された方向（Ｄ）に対して斜めに配置された吸収領域（２２０Ａ）を有し、
さらに前記可動シャッター（２２２）は、斜めに配置され、それぞれ反射側面（２２２Ｒ）を有し、前記可変吸収面（２２０）の前記吸収領域（２２０Ａ）が曝される第１の位置と、前記シャッター（２２２）の前記反射側面（２２２Ｒ）が曝される第２の位置との間で前記所定方向（Ｄ）に平行移動的に可動であることを特徴とする、請求項１に記載の熱伝達装置。
【請求項９】
前記可変吸収面（２２０）は、２つ一組で間隔を空けて配置され且つ選択された方向（Ｄ）に対して斜めに配置された反射領域（２２０Ｒ）を有し、
さらに前記可動シャッター（２２２）は、斜めに配置され、それぞれ吸収側面（２２２Ａ）を有し、前記可変吸収面（２２０）の前記反射領域（２２０Ｒ）が曝される第１の位置と、前記シャッター（２２２）の前記吸収側面（２２２Ａ）が曝される第２の位置との間で前記所定方向（Ｄ）に平行移動的に可動であることを特徴とする、請求項１に記載の熱伝達装置。
【請求項１０】
前記可変吸収面（２０；１２０；２２０）の前記吸収領域（２０Ａ；１２０Ａ；２２０Ａ）及び前記シャッター（２２；１２２；２２２）の前記吸収側面（２２Ａ；１２２Ａ；２２２Ａ）は、暗い色とりわけ黒色であるのに対し、前記可変吸収面（２０；１２０；２２０）の前記反射領域（２０Ｒ；１２０Ｒ；２２０Ｒ）及び前記シャッター（２２；１２２；２２２）の前記反射側面（２２Ｒ；１２２Ｒ；２２２Ｒ）は、明るい色とりわけ白色であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の熱伝達装置。
【請求項１１】
前記熱伝達装置は、前記シャッター（２２；１２２；２２２）を同期させて動かすためのアクチュエータ(２８)を備えることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の熱伝達装置。
【請求項１２】
前記断熱モジュール(１４)のための前記循環通路（１６、１８）は、前記熱搬送流体の自然循環を可能にすることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の熱伝達装置。
【請求項１３】
前記循環通路は、
前記透明壁（１２）と前記可変吸収面（２０；１２０）との間に設けられた前記熱搬送流体のための外側空間（２６）と、前記第２の熱質量（Ｍ２）と接触して配置された前記熱搬送流体のための内側空間（３０）とを連結する第１の循環流路（１６）であって、前記可変吸収面の吸収領域（２０Ａ；１２０Ａ）内で終端して前記吸収領域から上方に前記断熱モジュール（１４）を通過する第１の循環流路と、
熱搬送流体のための前記外側空間（２６）と熱搬送流体のための前記内側空間（３０）とを連結する第２の循環流路（１８）であって、前記可変吸収面（２０；１２０）の反射領域（２０Ｒ；１２０Ｒ）内で終端して前記反射領域から下方に前記断熱モジュールを通過する第２の循環流路とを備え、
そのため前記シャッターの吸収位置において、前記第１の循環流路（１６）は開いているのに対して前記第２の循環流路（１８）は閉じており、前記シャッターの反射位置において、前記第１の循環流路（１６）は閉じているのに対して前記第２の循環流路（１８）は開いていることを特徴とする、請求項１２に記載の熱伝達装置。
【請求項１４】
前記シャッターの前記吸収位置において、前記外側空間（２６）内の前記熱搬送流体の温度が前記内側空間（３０）内の前記熱搬送流体の温度より高い場合にのみ前記熱搬送流体の自然循環が生じるため、前記外側空間から前記内側空間への熱伝達を可能にし、
前記シャッターの前記反射位置において、前記外側空間（２６）内の前記熱搬送流体の温度が前記内側空間（３０）内の前記熱搬送流体の温度より低い場合にのみ前記熱搬送流体の自然循環が生じるため、前記内側空間から前記外側空間への熱伝達を可能にすることを特徴とする、請求項１３に記載の熱伝達装置。
【請求項１５】
前記第２の熱質量（Ｍ２）は、建物の実質的に垂直な壁であり、
前記伝達装置（１０）は、前記建物の前記壁に沿って実質的に垂直方向に配置され、前記透明壁（１２）及び前記断熱モジュール（１４）は、前記方向に延伸していることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の熱伝達装置。
【請求項１６】
前記第２の熱質量（Ｍ２）は、選択された傾斜を備えた屋根（Ｔ）より下に配置された内壁（３２）であり、
前記装置の前記透明壁（１２）は、前記屋根の前記傾斜内で一体化するように設けられているのに対し、前記断熱モジュール（１４）は、実質的に垂直方向に延伸するように適合されていることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の熱伝達装置。
【請求項１７】
前記装置は、前記内壁（３２）と熱接触した状態で連結され且つ前記可変吸収面（２０）に対向する前記断熱モジュール（１４）に沿って配置された少なくとも１つの熱伝導要素（３４）を備えることを特徴とする、請求項１６に記載の熱伝達装置。
【請求項１８】
前記断熱モジュール（１４）の前記循環通路（４０、４２）は、前記熱搬送流体の強制循環を可能にすることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の熱伝達装置。
【請求項１９】
前記循環通路は、前記断熱モジュール（１４）を通過する２つの開口部（４０、４２）を備え、前記開口部の一方（４２）は、運転制御式ファン（４４）を備え、前記透明壁（１２）と前記可変吸収面（２０）との間に設けられ且つ前記熱搬送流体のためのＵ字型の循環路を画定する前記外側空間（２６）と、前記第２の熱質量（Ｍ２）と接触して配置され且つ前記熱搬送流体のためのＵ字型の循環路を画定する前記内側空間（３０）との間に連通をもたらし、
前記ファン（４４）は、
熱搬送流体が前記外側空間（２６）と前記内側空間（３０）との間で循環するのを可能にし、そのため前記第１の熱質量（Ｍ１）と前記第２の熱質量（Ｍ２）との間の熱伝達を可能にする開いた状態と、
熱搬送流体が前記外側空間（２６）と前記内側空間（３０）との間で循環するのを防ぎ、そのため前記第１の熱質量（Ｍ１）と前記第２の熱質量（Ｍ２）との間の熱伝達を防ぐ閉じた状態のうちの少なくとも１つに選択的に入ることが可能であることを特徴とする、請求項１８に記載の熱伝達装置。
【請求項２０】
前記熱搬送流体は空気であることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の熱伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の熱質量と接触して太陽放射に曝されるように適合された透明壁と、透明壁と熱せられる又は冷やされることになる第２の熱質量との間に設置された断熱モジュールであって、第１の熱質量と第２の熱質量との間の熱伝達を可能にする又は可能にしない熱搬送流体のための循環通路を有する断熱モジュールとを備える熱伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の熱伝達装置は、特に本願出願人の名義である以下の特許文献により公知である。
【特許文献１】欧州特許出願公開第１０６０３５３号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１２１６３８８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの既知の装置は、詳細には、太陽放射に曝される透明壁と、例えば建物、貯水槽などの壁又は屋根などの別の壁との間で熱を伝達するために用いられる。この場合、第１の熱質量は、屋外を取り巻く空気であり、他方の熱質量は、建物、貯水槽などである。
【０００４】
この種の熱伝達装置は、太陽放射から第２の熱質量に熱を伝達するだけでなく、太陽放射が止まるときに逆方向の熱伝達を防ぐことができるという利点を有している。つまり、後者の状況では、この装置は、加熱されていた第２の熱質量からその時点でより低い温度にある第１の熱質量への熱伝達を防ぐ断熱材として機能する。
【０００５】
欧州特許出願公開第１０６０３５３号明細書において、断熱モジュールは、ファンを用いて強制循環を可能にする熱搬送流体、一般には空気のための循環通路を備えている。
【０００６】
欧州特許出願公開第１２１６３８８号明細書において、循環通路は、ファンなどを必要とせず自然対流により熱搬送流体の循環を可能にしている。
【０００７】
本発明は、第１の熱質量から第２の熱質量に熱伝達される状況と、第２の熱質量から第１の熱質量への熱伝達を防ぐように第２の熱質量が断熱されなければならない状況のいずれにおいても、この種の熱伝達装置の動作をさらに一層改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するため、本発明は、前文で定義した種類の熱伝達装置を提案するものであり、前記装置は、透明壁と断熱モジュールとの間に挟まれた可変吸収面であって、透明壁を介して太陽放射に曝され且つ吸収領域及び／又は反射領域を有する可変吸収面と、可変吸収面に対向して配置され且つそれぞれ吸収側面及び／又は反射側面を有する可動シャッターであって、太陽放射に曝される吸収領域及び／又は反射領域、並びに吸収側面及び／又は反射側面を変更するために少なくとも第１の位置と第２の位置との間で可動であるシャッターとを備える。
【０００９】
従って、可動シャッターの位置に応じて、可変吸収面及び可動シャッターによって形成される構造全体が、完全に吸収性である又は完全に反射性である、若しくは同時に吸収性と反射性の両方である太陽放射に曝される面を呈する。
【００１０】
第１の場合には、可変吸収面の吸収領域及びシャッターの吸収側面の両方が同時に曝されるという事実のせいで、構造全体が太陽放射を吸収する。
【００１１】
第２の場合には、可変吸収面の反射領域及びシャッターの反射側面が同時に曝されるという事実のせいで、構造全体が反射面を呈する。
【００１２】
第３の場合には、可変吸収面の吸収領域及び反射領域、並びにシャッターの吸収側面及び反射側面が同時に曝されるという事実のせいで、構造全体が吸収性及び反射性の両方になる面を呈する。この種の折衷策は、その土地の気候条件によっては装置を取付けるのに有用である場合がある。
【００１３】
結果として、第１の位置（吸収位置）では、可変吸収面は太陽放射の吸収体として機能するのに対し、第２の位置（反射位置）では、この面は反射面として機能する。
【００１４】
好適な実施形態において、可変吸収面は、反射領域と交互になる吸収領域を有するのに対し、可動シャッターはそれぞれ、互いに対向する吸収側面と反射側面とを有し、これらのシャッターは、シャッターの吸収側面及び可変吸収面の吸収領域が曝される吸収位置として周知の第１の位置と、シャッターのそれぞれの反射側面及び可変吸収面の反射領域が曝される反射位置として周知の第２の位置との間で可動である。
【００１５】
第１の位置において、シャッターの反射側面は、可変吸収面の反射領域を隠すために反射領域に対向することになるのに対し、第２の位置において、シャッターの吸収側面は、可変吸収面の吸収領域を隠すために吸収領域に対向することになるということは有利である。
【００１６】
他の構成も考えらえるが、可変吸収面の吸収領域及び反射領域は、選択された幅の平行なストリップの形状に構成されて主方向、例えば、垂直又は水平に延伸し、さらに可動シャッターは、主方向に平行なそれぞれの軸を中心に回転可能になるように取付けられるということは有利である。
【００１７】
有利な実施形態において、シャッターはそれぞれ、第１の位置から第２の位置に又はその逆に実質的に１８０°まで回転するため、第１の位置において各シャッターは可変吸収面の反射領域を隠すことになり、第２の位置において各シャッターは前記反射領域に直接隣接した吸収領域を隠すことになるよう適合されている。
【００１８】
形容詞的に使われる「吸収（吸収性のある）」とは、黒体に似た特性により太陽放射を吸収することが可能である可変吸収面の領域又はシャッターの側面を示すことを意図している。
【００１９】
一方、形容詞的に使われる「反射（反射性のある）」とは、太陽放射を吸収しないように太陽放射を反射する、又は跳ね返す可変吸収面の領域又はシャッターの側面を意味することを意図している。
【００２０】
好適には、可変吸収面の吸収領域及びシャッターの吸収側面は、暗い色とりわけ黒色であるのに対し、可変吸収面の反射領域及びシャッターの反射側面は、明るい色とりわけ白色である。
【００２１】
言うまでもなく、本発明は、吸収特性又は反射特性を定義するのにそれぞれ暗い色又は明るい色に使用されるが、それに限定されるものではない。
【００２２】
本発明に係る可動シャッターは、上述のように回転可能になるように取付けられてもよいが、他の方法、特に摺動すること又は平行移動により可動してもよい。その場合、可動シャッターは、吸収性又は反射性のいずれかである太陽放射に曝される一側面のみを有するものである。
【００２３】
実施例を手段として単独に提供される詳細な説明において、添付の図面について説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
まず、部分断面図である図１について説明すると、本発明に係る熱伝達装置１０は、第１の熱質量Ｍ１、即ち周辺媒体と接触して太陽放射Ｓに曝されるように適合された透明壁１２（例えば、無機又は有機ガラスからなる）を備えている。
【００２５】
断熱モジュール１４は、透明壁と、熱せられる又は冷やされることになる第２の熱質量Ｍ２との間に設置されており、この第２の熱質量は、例えば、熱せられる又は冷やされることになる建物などの一部（壁又は屋根）である。
【００２６】
断熱モジュール１４は、有利には鉱物綿からなり、第１の熱質量Ｍ１と第２の熱質量Ｍ２との間の熱伝達を可能にする又は可能にしない熱搬送流体（一般に空気）のための循環通路１６、１８を備えている。図中、循環通路１６、１８は、それぞれの軸によってのみ示されている。
【００２７】
本発明によれば、装置は、透明壁１２と断熱モジュール１４との間に挟まれた可変吸収面２０をさらに備えている。この面２０は、透明壁１２を介して太陽放射Ｓに曝され得るように断熱モジュール１４に当接している。面２０は、反射領域２０Ｒと交互になる吸収領域２０Ａを有している。
【００２８】
それぞれの軸２４を中心に回転するように取付けられた可動シャッター２２は、面２０と透明壁１２との間に画定される外側空間と呼ばれる空間２６内に可変吸収面２０に面して配置されている。この外側空間は、シャッター２２が回転するのを可能にするほど十分広い（図２参照）。外側空間２６は、熱搬送流体、即ちこの場合は空気を収容している。
【００２９】
図示した実施形態において、可変吸収面２０の吸収領域２０Ａ及び反射領域２０Ｒは、選択された主方向、例えば垂直又は水平方向に延伸する選択された幅Ｌ（図２）の平行なストリップの形状に構成されて、さらに可動シャッター２２は、それぞれの軸２４を中心に回転するように取付けられ、軸は、選択された方向に平行である。図示した実施例において、吸収領域２０Ａ及び反射領域２０Ｒは、可動シャッターの各々の幅と実質的に一致した同一幅Ｌを有している。
【００３０】
可動シャッター２２は、一側面に吸収側面２２Ａを有し、他側面に反射側面２２Ｒを有している。これらのシャッターは、図１に示すように吸収位置として周知の第１の位置と図３に示すように反射位置として周知の第２の位置との間で可動である。
【００３１】
第１の位置において、シャッターの吸収側面２２Ａ及び可変吸収面の吸収領域２０Ａは同時に曝される。従って、シャッター２２と連携して面２０は、太陽放射に対する吸収面を形成する。
【００３２】
図２に示す中間位置において、シャッターは、図１に示した位置に対して実質的に９０°まで回転している。
【００３３】
反射位置と呼ばれる図３に示した位置において、シャッターは、図１に示した位置に対して実質的に１８０°まで回転している。この位置において、シャッターの反射側面２２Ｒ及び可変吸収面２０の反射領域２０Ｒは同時に曝される。
【００３４】
図１から分かるように、第１の位置において、シャッターの反射側面２２Ｒは、可変吸収面の反射領域２０Ｒを隠すように反射領域２０Ｒに対向することになる。これに対し、第２の位置（図３）において、シャッター２２の吸収側面２２Ａは、可変吸収面２０の吸収領域２０Ａを隠すために吸収領域２０Ａに対向することになる。
【００３５】
このように、シャッター２２はそれぞれ、第１の位置（図１）から第２の位置（図３）に又はその逆に実質的に１８０°回転することが可能である。第１の位置において、各シャッターは、可変吸収面の反射領域２０Ｒを隠すことになる。第２の位置（図３）において、各シャッターは、前記反射領域に直接隣接した吸収領域２０Ａを隠すことになる。
【００３６】
可変吸収面２０の吸収領域２０Ａ及びシャッターの吸収側面２２Ａは、有利には暗い色とりわけ黒色である。図１から図３に、吸収領域２０Ａ及び吸収側面２２Ａをそれと分かるように細い斜線部分の形状で図示している。
【００３７】
可変吸収面２０の反射領域２０Ｒ及びシャッターの反射側面２２Ｒは、有利には明るい色とりわけ白色である。図１から図３に、反射領域２０Ｒ及び反射側面２２Ｒをそれと分かるように細い斜線のない部分の形状で図示している。
【００３８】
反射領域及び反射側面のように、吸収領域及び吸収側面は、任意の好適な手段、特にペインティングする、コーティング剤を塗布するなどによって生成されてもよい。
【００３９】
本装置は、有利にはシャッター２２を同期させて可動させるための手動操作式又はモニタ式アクチュエータ２８（図１）を備えている。
【００４０】
次に、図４から図７を参照して、上述のように可変吸収面２０及びシャッター２２を用いた本発明に係る熱伝達装置の第１の実施形態について説明する。
【００４１】
断熱モジュール１４を通過する循環通路は、熱搬送流体のための外側空間２６と第２の熱質量Ｍ２と接触して配置された熱搬送流体のための内側空間３０とを連結する第１の循環流路１６を備えている。空間２６及び３０は、図示した実施形態において実質的に並行且つ垂直である方向に断熱モジュール１４のいずれかの側に延伸している。第１の循環流路１６は、可変吸収面２０の吸収領域２０Ａ内に開き、それぞれの吸収領域から出発して断熱モジュールを上方に通過している（図５参照）。２つの垂直に重なり合った流路１６は、それぞれにおいて吸収領域２０Ａ内に出ている。
【００４２】
循環通路は、熱搬送流体のための外側空間２６を熱搬送流体のための内側空間３０と連結する第２の循環流路１８をさらに備えている。これらの第２の循環流路は、可変吸収面２０の反射領域２０Ｒ内に開き、反射領域から出発して断熱モジュールを下方に通過している（図６）。２つの垂直に重なり合った流路１８は、それぞれにおいて反射領域２０Ｒ内に開いている。
【００４３】
図４〜図７に示した吸収位置において、可変吸収面の吸収領域２０Ａ及び可動シャッターの吸収側面２２Ａは暴露される。これらのシャッターは、流路１６を露にして流路１８を塞ぐことになる。従って、シャッターの吸収位置において、第１の循環流路１６は開いているのに対して第２の循環流路は閉じている。その結果、熱搬送流体は、図５の矢印が示すように常に閉ループでそのたびごとに循環することができる。熱搬送流体は空間２６内で熱せられるため上昇する傾向を有しており、上方に向けられた流路１６を用いて自然循環により内側空間３０内へと熱を伝達する。
【００４４】
この動作方法は、上述した欧州特許出願公開第１２１６３８８号明細書に記載された方法に類似している。太陽放射がない場合、空間２６が空間３０より冷たければ、流体は移動するのを止め、モジュール１４は断熱材になる。この動作は、冬に、例えば建物の壁であってもよい第２の熱質量Ｍ２に熱を伝達するのに特に有用である。
【００４５】
図８〜図１１に、第２の位置、即ちシャッターの反射位置にある断熱モジュールを示している。この位置では、面２０の反射領域２０Ｒ及びシャッターの反射側面２２Ｒのみが暴露される。さらに、第１の循環流路１６がシャッターによって閉じられているのに対して第２の循環流路１８は開いている。その結果、空気が図１０に示すように異なったループで自然に循環することが可能になるのみである。熱質量Ｍ２に近い、即ち内側空間３０内にある暖かい空気は、上昇する傾向を有しており、流路１８を用いて外側空間２６に向かって移動するため第２の熱質量Ｍ２から第１の熱質量Ｍ１に熱を伝達するので、この構成は、夏に有用である。先と同様、この循環原理は、上述した欧州特許出願公開１２１６３８８号明細書に記載された原理に類似している。
【００４６】
図５〜図１１に示す実施形態において、第２の熱質量Ｍ２は、有利には建物の実質的に垂直な壁、例えば外壁である。装置１０は、この場合、建物の壁に対して実質的に垂直方向に配置され、透明壁１２及び断熱モジュール１４もまた垂直方向に延伸している。
【００４７】
図５〜図１１に示す実施形態において、断熱モジュールは、有利には鉱滓綿、例えば岩綿から形成され、循環流路１６及び１８は、有利には断熱モジュールを通過して外側空間２６及び内側空間３０内で終端するように断熱モジュールの厚み内を直接穿設されている。
【００４８】
図示した実施形態において、面２０の吸収領域２０Ａ及び反射領域２０Ｒは、細い平行なストリップの形状に構成されている。吸収領域２０Ａでは２つの重なり合った流路１６はそれぞれにおいて終端しているのに対し、反射領域２０Ｒでは２つの重なり合った流路１８は同時に終端している。
【００４９】
次に、傾斜した屋根Ｔの場合の本発明における熱伝達装置の利用を示した図１２について説明する。第２の熱質量Ｍ２は、この場合、屋根下に配置されて、例えば建物内の部屋のための天井構造を形成する内壁３２である。
【００５０】
熱伝達装置１０の透明壁１２は、屋根の傾斜内に一体化されるように設けられているのに対し、断熱モジュール１４は、実質的に垂直方向に延伸するように適合され、それぞれにおいて透明壁１２と内壁３２との間に配置されている。本実施形態において、複数の断熱モジュール１４が互いに間隔を空けて設けられてもよい。断熱モジュールのそれぞれは、先の実施形態におけるように、可変吸収面２０から反対側へと上方に向けられた循環流路１６を備えている。モジュールは、下方に向けられた流路１８をさらに備えている。
【００５１】
可変吸収面２０に対向して、図中概略的に示されている複数の可動シャッター２２が配置されている。透明壁１２を通過する太陽放射Ｓは、上述した流路を介して内側空間３０と連通している外側空間２６内に収容された熱搬送流体、この場合、空気を熱する。それぞれにおいて、この内側空間３０は、実質上垂直位置に配置され且つ内壁３２と熱接触した状態で連結されている熱伝導要素３４によって境界付けられている。この熱伝導要素は、例えば熱伝導フィンであってもよい。
【００５２】
さらに、空間２６は、隣接する熱伝導要素３４と背中合わせになり且つ可変吸収面２０に向かって太陽放射Ｓを伝送するのに役立つ凹状壁３８を境界付けている断熱ブロック３６によって境界付けられている。
【００５３】
図１２の熱伝達装置は、先の実施形態における装置に類似した動作をする。
【００５４】
次に、この場合、屋根Ｔが水平な屋根であることを除き、図１２の装置に類似した熱伝達装置を示した図１３について説明する。結果として、透明壁１２及び内壁３２は実質的に水平である。先の実施形態におけるように、断熱モジュール１４は、熱伝導要素３４のように垂直に埋め込まれている。
【００５５】
先の実施形態において、熱搬送流体、一般に空気の循環は、自然対流によって達成される。
【００５６】
次に、上述した欧州特許出願公開第１０６０３５３号明細書に記載され、熱搬送流体の強制循環により動作する熱伝達原理を用いた本発明の他の実施形態を示した図１４〜図１７について説明する。
【００５７】
図１４〜図１７に示す熱伝達装置は、第１の熱質量Ｍ１と接触した透明壁１２によって境界付けられた外側空間２６と、熱せられることになる第２の熱質量Ｍ２によって境界付けられた内側空間３０との間に間隔を形成する断熱モジュール１４を備えている。
【００５８】
循環通路は、断熱モジュールを真っ直ぐ通過し同じ高さに設けられているが横方向に相殺されている２つの開口部４０及び４２を備えている。これらの２つの開口部の一方、即ち開口部４２は、外側空間２６から内側空間３０に又はその逆に熱搬送流体の強制循環をもたらす運転制御式ファン４４を備えている。
【００５９】
外側空間２６は、垂直に向けられた部分仕切り４６によって空間の高さの部分に渡って仕切られているのに対し、内側空間３０もまた、部分仕切り４８によって空間の高さの部分に渡って仕切られている。こうすることで、図１４及び図１６の矢印が示すように熱搬送流体のためのＵ字型をした循環通路をそのたびごとに画定することが可能になる。
【００６０】
欧州特許出願公開第１０６０３５３号明細書による装置におけるように、ファンは、選択に応じて以下に記載する状態のうちの少なくとも１つにすることが可能である：
―空気が外側空間と内側空間との間で循環するのを可能にし、そのため熱質量Ｍ１と熱質量Ｍ２との間の熱伝達を可能にする開いた状態（ファン運転中）と、
―空気が外側空間２６と内側空間３０との間で循環するのを防ぎ、そのため熱質量Ｍ１とＭ２との間の熱伝達を防ぐ閉じた状態（ファン停止中）。
【００６１】
図１５及び図１７の断面図から分かるように、熱伝達装置は、断熱モジュールの前に、透明壁１２を通過した太陽放射Ｓを受けるように適合された可変吸収面２０をさらに備えている。面２０の前には、上述したシャッターに類似し且つ吸収位置と反射位置からなる２つの位置の一方から他方へ移動可能なシャッター２２が配置されている。本実施形態において、シャッターは、シャッターのそれぞれの垂直軸を中心に回転可能になるよう取付けられている。
【００６２】
図１８Ａ及び図１８Ｂに示す実施形態において、可変吸収面１２０は、反射領域１２０Ｒと交互になる吸収領域１２０Ａを有している。これらの領域１２０Ａ及び１２０Ｒは、上述した領域２０Ａ及び２０Ｒに似ており、垂直で平行なストリップの形状に構成されている。可動シャッター１２２はそれぞれ、反射側面１２２Ｒを有しており、シャッター１２２の反射側面１２２Ｒ及び可変吸収面１２０の反射領域１２０Ｒが曝される第１の位置（図１８Ａ）と、シャッター１２２の反射側面１２２Ｒ及び可変吸収面１２０の吸収領域１２０Ａが曝される第２の位置（図１８Ｂ）との間で平行移動的に可動である。
【００６３】
従って、面１２０及びシャッター１２２によって形成される組立体は、図１８Ａに示した位置において１００％の反射性を、図１８Ｂに示した位置において５０％の吸収性及び５０％の反射性を有する。シャッター１２２は、領域１２０Ａ及び１２０Ｒと実質的に同一幅を有し、連結して面１２０の平面に平行な方向Ｄに平行移動的に可動である。この平行移動運動は、摺動移動を実行するアクチュエータ（図示せず）の手段によって実行される。各シャッターは、常時太陽放射に曝される一反射側面１２２Ｒのみを有している。
【００６４】
図１９Ａ及び図１９Ｂに示す代替の実施形態は、各シャッターが常時太陽放射に曝される一吸収側面１２２Ａのみを有することを除いて、図１８Ａ及び図１８Ｂの実施形態に類似している。可変吸収面１２０は、反射領域１２０Ｒと交互になる吸収領域１２０Ａを有している。可動シャッター１２２は、シャッター１２２の吸収側面１２２Ａ及び可変吸収面１２０の反射領域１２０Ｒが曝される第１の位置（図１９Ａ）と、シャッター１２２の吸収側面１２２Ａ及び可変吸収面１２０の吸収領域１２０Ａが曝される第２の位置（図１９Ｂ）との間で平行移動的に可動である。
【００６５】
従って、面１２０及びシャッター１２２によって形成された組立体は、図１９Ａに示した位置において５０％の吸収性及び５０％の反射性を、図１９Ｂに示した位置において１００％の吸収性を有する。
【００６６】
図１８Ａ及び１８Ｂ、並びに図１９Ａ及び１９Ｂに示した実施形態は、図４〜図１３を参照して先に説明したような熱搬送流体の自然循環のための通路か、又は図１４〜図１７を参照して先に説明したような強制循環のための通路のいずれかを有する断熱モジュールに好適である。
【００６７】
図２０Ａ〜図２０Ｃに示す実施形態において、可変吸収面２２０は、２つ一組で間隔を空けて配置され且つ面２０の平面に平行である方向Ｄに対して斜めに配置された吸収領域２２０Ａを有している。吸収領域２２０Ａのそれぞれは、吸収領域が取付けられる面２２０と鋭角を形成しており、組立体全体は、例えば半田付けされた板金から形成されている。
【００６８】
可動シャッター２２２は、斜めに配置され、それぞれ反射側面２２２Ｒを有しており、可変吸収面２２０の吸収領域２２０Ａが曝される第１の位置（図２０Ａ）と、シャッター２２２の反射側面２２２Ｒが曝される第２の位置（図２０Ｃ）との間で方向Ｄに平行移動的に可動である。
【００６９】
シャッター２２２は、方向Ｄに摺動する共通支持部（図示せず）に取付けられ、それぞれが前記方向に対し同一角度を形成している。このように形成された組立体は、図２０Ａに示した位置において１００％の吸収性を有し、図２０Ｃに示した位置において１００％の反射性を有する。図２０Ｂに、原則として機能的役割を有していない中間位置を示している。
【００７０】
図２１Ａ〜図２１Ｃに示す代替の実施形態において、面２２０は、２つ一組で間隔を空けて配置され且つ選択された方向Ｄに対して斜めに配置された反射領域２２０Ｒを有している。可動シャッター２２２は、斜めに配置され、それぞれが吸収側面２２２Ｒを有している。シャッターは、可変吸収面２２０の反射領域２２０Ｒが曝される第１の位置（図２１Ａ）と、シャッター２２２の吸収側面２２２Ａが曝される第２の位置（図２１Ｃ）との間で方向Ｄに平行移動的に可動である。図２１Ｂに、原則として機能的役割を有していない中間位置を示している。このように形成された組立体は、図２１Ａに示した位置において１００％の反射性を、図２１Ｃに示した位置において１００％の吸収性を有する。
【００７１】
図２０Ａ及び２０Ｂ、並びに図２１Ａ及び２１Ｂの実施形態は、図１４〜図１７を参照して先に説明したような熱搬送流体の強制循環のための通路を有する断熱モジュールに主として好適である。
【００７２】
本発明は、多くの代替の実施形態が可能であり、本明細書に上述した特定の実施形態に限定されるものではない。
【００７３】
従って、可動シャッターは回転又は摺動するようになされてもよく、シャッターの向きは垂直であっても水平であってもよい。
【００７４】
本発明による装置は、設置に便利で選択された寸法を有するモジュール式要素、例えば０．６０ｍ×１．００ｍの矩形要素の形状であってもよく、これらの寸法は、基準として付与されているにすぎない。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、建設の分野において、特に寒い気候では建物を暖め、暑い気候では建物を冷やす一般的な用途を有する。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】シャッターが第１の位置、この場合は吸収位置にある本発明に係る熱伝達装置の部分断面図である。
【図２】シャッターが中間位置にある図１に類似した図である。
【図３】シャッターが第２の位置、この場合は反射位置にある図１及び図２に類似した図である。
【図４】シャッターが吸収位置にある本発明の第１の実施形態に係る熱伝達装置の部分正面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図８】シャッターが反射位置にある図４に類似した図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図１１】図８のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。
【図１２】傾斜した屋根下に取付けられた本発明の第２の実施形態に係る熱伝達装置の部分断面図である。
【図１３】図１２に類似した、熱伝達装置が水平な屋根下に取付けられた本発明の第３の実施形態に係る熱伝達装置の部分断面図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態に係る熱伝達装置の正面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面図である。
【図１６】図１４に示す熱伝達装置の背面図である。
【図１７】図１４のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図１８Ａ】可変吸収面とそれぞれの２つのシャッター位置に平行移動的に可動であるシャッターとによって形成された組立体の概略断面図である。
【図１８Ｂ】可変吸収面とそれぞれの２つのシャッター位置に平行移動的に可動であるシャッターとによって形成された組立体の概略断面図である。
【図１９Ａ】一つの代替の実施形態に係る図１８Ａに似た図である。
【図１９Ｂ】一つの代替の実施形態に係る図１８Ｂに似た図である。
【図２０Ａ】可変吸収面とそれぞれの３つのシャッター位置に平行移動的に可動である傾斜したシャッターとによって形成された組立体の概略断面図である。
【図２０Ｂ】可変吸収面とそれぞれの３つのシャッター位置に平行移動的に可動である傾斜したシャッターとによって形成された組立体の概略断面図である。
【図２０Ｃ】可変吸収面とそれぞれの３つのシャッター位置に平行移動的に可動である傾斜したシャッターとによって形成された組立体の概略断面図である。
【図２１Ａ】一つの代替の実施形態における図２０Ａに類似した図である。
【図２１Ｂ】一つの代替の実施形態における図２０Ｂに類似した図である。
【図２１Ｃ】一つの代替の実施形態における図２０Ｃに類似した図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  熱伝達装置
１２  透明壁
１４  断熱モジュール
１６  第１の循環流路
１８  第２の循環流路
２０、１２０、２２０  可変吸収面
２０Ａ、１２０Ａ、２２０Ａ  吸収領域
２０Ｒ、１２０Ｒ、２２０Ｒ  反射領域
２２Ａ、１２２Ａ、２２２Ａ  吸収側面
２２Ｒ、１２２Ｒ、２２２Ｒ  反射側面
２２  可動シャッター
２４  軸
２６  外側空間
２８  モニタ式アクチュエータ
３０  内側空間
３２  内壁
３４  熱伝導要素
３６  断熱ブロック
３８  凹状壁
４０、４２  開口部
４４  運転制御式ファン
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
2009068833.tif 000020
【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
2009068833.tif 000025
【図２０Ｃ】
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【図２１Ａ】
2009068833.tif 000027
【図２１Ｂ】
2009068833.tif 000028
【図２１Ｃ】
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