JP3878610B2 - Passive solar system house - Google Patents
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Description
本発明は、冬等に太陽エネルギーを利用するものとして、太陽で温められる空気によって暖房等を行うパッシブソーラーシステムハウスに関するものである。 The present invention relates to a passive solar system house that uses solar energy in the winter or the like to perform heating or the like with air heated by the sun.
わが国の建物の熱性能は、省エネという観点からはとでも貧しいものである。夏の暑さを電力に支えられるエアコンでしのぎ、冬は寒いといって、石油をふんだんに燃やして暖房をしてきた結果、住宅や建築がエネルギー危機や二酸化炭素による地球温暖化の現象に与えた影響はとても大きなものである。 The thermal performance of Japanese buildings is very poor from the viewpoint of energy saving. The effect of housing and construction on the energy crisis and the phenomenon of global warming due to carbon dioxide as a result of overheating the summer heat with an air conditioner that can be supported by electric power, cold in winter, and burning with plenty of oil Is very big.
今、先進国がなすべきことは、生活のレベルを低下させることなく、生活の高度化を図りつつ、環境負荷を低減させる方法を生み出すことである。そこで、風およびその他気象条件だけではなく、外部環境条件に柔軟に対応する住居および建物を建設して室内暖房、冷房、換気、除湿、および給湯のための太陽エネルギー利用を最適化することが求められる。 What advanced countries should do now is to create a way to reduce the environmental burden while improving the quality of life without lowering the level of life. Therefore, it is necessary to construct houses and buildings that flexibly respond to external environmental conditions as well as wind and other weather conditions to optimize the use of solar energy for indoor heating, cooling, ventilation, dehumidification, and hot water supply. It is done.
出願人等は先に、下記特許文献として「ソーラーシステムハウス」の特許権を取得した。 The applicants previously obtained a patent right for "Solar System House" as the following patent document.
これらの特許文献のソーラーシステムハウスによれば、まず、屋根で集熱するものであることに特徴を有する。太陽エネルギーのエネルギーとしての特徴とは何かといえば、それは、「うすく、ひろく、まんべんなく」という点といえる。石油で得られる熱のように、集中的高温ではないことは、大規模で集中的な発電には不向きである。つまり、太陽エネルギー利用は、一つ一つの建物が、その「屋根」を利用すること、それがもっとも現実的であり、エネルギーのもつ特徴にもよく合っている。そこで、一番太陽を広く受ける「屋根」で、太陽エネルギーを集め、建物の中に取り込むものである。 According to the solar system house of these patent documents, it has the characteristic that it collects heat first by a roof. What can be said about the characteristics of solar energy as energy, it can be said that it is “lightly, broadly, evenly distributed”. It is not suitable for large-scale and intensive power generation because it is not intensive high temperature like the heat obtained from oil. In other words, the use of solar energy means that each building uses its “roof”, which is the most realistic and well suited to the characteristics of energy. So, on the “roof” that receives the most sun, it collects solar energy and takes it into the building.
地域における建物の高度制限がきびしく、たとえそのために、室内に日照を得られないとしても、たいがい「屋根」には、太陽エネルギーが豊かに降り注いでいる。つまりこの利用は、屋根本来の雨風を防ぐ「シェルター」という機能に、「熱を取り込む」という新しい機能を加えたものである。 The altitude of buildings in the area is severely limited, so even if you cannot get sunshine indoors, the “roof” usually has abundant solar energy. In other words, this use adds a new function of “capturing heat” to the function of “shelter” that prevents the natural wind and rain of the roof.
次に、空気で熱を移送するものである。室内に熱を取り込むとき、広く行われているのが、水に移し替える方法である。前記特許文献のソーラーシステムハウスは、水の替わりに、「空気」を暖かくして取り入れるものである。その理由は、水集熱には多くの難しい面があるためである。一滴の水も漏れないようにしなければならないこと、太陽エネルギーにより水の沸騰がしばしば起こり、その沸騰の蒸気圧に耐えなければならないこと、凍るという現象が起こること、さらに管の膨張収縮を起こることなどが、その理由として上げられる。これに対して空気は、少しぐらいは漏れても誰にも迷惑をかけない、何より気付かない。また、空気は気体だから沸騰することはありえない。このことから、空気を使うことは、たいへん安心である。 Next, heat is transferred by air. When taking heat into the room, a widely used method is to transfer it to water. The solar system house of the above-mentioned patent document takes in "air" warmly instead of water. The reason is that water heat collection has many difficult aspects. A drop of water must be prevented from leaking, solar energy often causes boiling of water, must withstand the boiling vapor pressure, freezing phenomenon, and tube expansion and contraction And so on. Air, on the other hand, will not bother anyone if it leaks a little. Also, since air is a gas, it cannot boil. For this reason, it is very safe to use air.
前記特許文献のソーラーシステムハウスは、図7にあるように、カラー鉄板の金属製屋根板1の直下に屋根勾配を有する空気流路2を形成し、この空気流路2の一方の端は軒先等に空気取入口3として開口し、さらに空気流路2の他方の端は集熟ダクトとしての棟ダクト4に連通させる。
As shown in FIG. 7, the solar system house of the above-mentioned patent document forms an
内部に逆流防止ダンパー6、集熱用ファン7及び流路切換えダンパー8を設けたハンドリングボックス5を屋根裏空間である小屋裏29に設置し、ハンドリングボックス5の流路切換えダンパー8の流出側の一方は排気ダクト9により屋外に開口する。
A
また、ハンドリングボックス5の逆流防止ダンパー6の流入側をダクト32を介して前記棟ダクト4に連通させ、流路切換えダンパー8の流出側の他の一方を立下りダクト10の上端に連結する。立下りダクト10の下端は床下蓄熱体としての土間コンクリート11と床パネル12との間の空気流通空間13に開口した。さらに、該空気流通空間13から室内への床吹出口14を設けた。
In addition, the inflow side of the
ハンドリングボックス5の内部またはハンドリングボックス5と棟ダクト4との間にお湯とりコイル15を設け、このお湯とりコイル15は循環配管16で貯湯槽17および循環ポンプ19と連結し、該貯湯槽17には、追焚き用の給湯ボイラー18を途中へ設けて、風呂や洗面所、台所へとつながる給湯配管21を接続する。
A hot water take-
このようにして、太陽光で加熱された金属板である屋根板1が、空気流路2へ入った外気を温め、この温められた空気は屋根勾配に沿って上昇する。そして、この加熱空気は棟ダクト4に集められてから集熱用ファン7によりハンドリングボックス5に入り、ハンドリングボックス5から立下りダクト10内へ流下し、蓄熱土間コンクリート11と床パネル12との間の空気流通空間13へ入る。この空気流通空間13では加熱空気が床パネル12を介して直接床面下を温めるのと、蓄熱土間コンクリート11に蓄熱させるのと床吹出口14から温風として直接室内20へ吹出させるのとの3通りの暖房作用を行う。
Thus, the
一方、お湯とりコイル15で、ここに循環配管16を介して貯湯槽17から循環ポンプ19によって送り込まれる熱媒が加熱され、湯として貯湯槽17へ蓄えられ、さらにここから必要に応じて追焚き用の給湯ボイラー18で再加熱されて給湯配管21から各所へ給湯される。
On the other hand, in the
ところで、改正された建築基準法では健康的な生活をするために必要な建物の換気(1時間に0.5回、[その建物の体積分(気積という)]の空気が2時間に1回外部の空気と入れ代わること)を行うことと定めている。前記ソーラーシステムハウスでも同様であり、24時間機械換気設備を設置して24時間換気を行う必要がある。 By the way, according to the revised Building Standards Law, the ventilation of a building necessary for a healthy life (0.5 times per hour, [volume of the building (called volume))] is 1 per 2 hours. To replace the outside air). The same applies to the solar system house, and it is necessary to install a mechanical ventilation facility for 24 hours and perform ventilation for 24 hours.
そのためには24時間換気扇を設置することになるが、太陽熱による小さな暖房エネルギーを建物全体に送り届けるためには計画的な換気による空気の流れを作る必要が有る。 To that end, a 24-hour ventilation fan will be installed, but in order to deliver small heating energy from solar heat to the entire building, it is necessary to create an air flow by planned ventilation.
前記ソーラーシステムハウスに24時間機械換気設備としての24時間換気扇を設けた場合に、集熱運転をしている時にこの換気扇を併用するのでは、折角暖めた空気が、外部に漏れていく事となり、室内が安定した温度環境を維持するなどは不可能である。 When a 24-hour ventilation fan is installed in the solar system house as a 24-hour mechanical ventilation facility, if this ventilation fan is used together during a heat collecting operation, the warm air will leak to the outside. It is impossible to maintain a stable temperature environment in the room.
1時間に0.5回の換気量を計量的に行い、かつ計画的な換気と空気の流れを作るためにはどうしても可能な限りの気密性が建物に要求される。 Buildings are required to have as much airtightness as possible in order to perform metered ventilation 0.5 times per hour and to create planned ventilation and airflow.
本発明はこのような事情を考慮して、風およびその他の気象条件だけではなく、外部環境条件に柔軟に対応する住居および建物を建設して室内暖房、冷房、換気、除湿、および給湯のための太陽エネルギー利用を最適化することができるというパッシブソーラーシステムハウスの利点を生かしながら、建築基準法で定められた健康的な生活をするために必要な建物の換気を特別な換気設備を設けることなく、効率的に得ることができるパッシブソーラーシステムハウスを提供することにある。 In consideration of such circumstances, the present invention constructs houses and buildings that flexibly respond to not only wind and other weather conditions, but also external environmental conditions, for indoor heating, cooling, ventilation, dehumidification, and hot water supply. Special ventilation equipment for ventilation of buildings necessary for healthy living as defined by the Building Standards Law, while taking advantage of passive solar system houses that can optimize the use of solar energy And to provide a passive solar system house that can be obtained efficiently.
前記目的を達成するため本発明は、第1に、屋根板の直下に、一方の端は軒先等に空気取入口として開口屋根と同様の勾配を有する空気流路を形成してなる太陽熱集熱部を設け、この太陽熱集熱部に、集熱用ファンを内部に配設したハンドリングボックスを集熱ダクトを介して接続させ、さらに、ハンドリングボックスには床下への立下りダクトおよび屋外への排気ダクトを接続し、太陽熱集熱部で得た集熱空気を集熱用ファンで立下りダクトを介して強制的に室内に送り込むパッシブソーラーシステムハウスにおいて、24時間換気を実現するため、24時間換気扇を設け、集熱時または夏の夜間には、24時間換気扇を停止して集熱用ファンを駆動し、押し込み型、いわゆる静圧型の換気として前記室内へ吹き込む量に対応して室内の空気が建物がもともと有する隙間か、もしくは換気口を介して外へ排気され、それ以外には集熱用ファンを停止して24時間換気扇を駆動すること、第2に、屋根板の直下に、一方の端は軒先等に空気取入口として開口屋根と同様の勾配を有する空気流路を形成してなる太陽熱集熱部を設け、この太陽熱集熱部に、集熱用ファンを内部に配設したハンドリングボックスを集熱ダクトを介して接続させ、さらに、ハンドリングボックスには床下への立下りダクトおよび屋外への排気ダクトを接続し、太陽熱集熱部で得た集熱空気を集熱用ファンで立下りダクトを介して強制的に室内に送り込むパッシブソーラーシステムハウスにおいて、前記ハンドリングボックスへ小屋裏に開口する吸気ダクトまたは吸気口を設け、この吸気ダクトまたは吸気口を前記集熱ダクトとはダンパーで切り替え可能に接続し、24時間換気を実現するため、ハンドリングボックスは集熱ダクトと接続し、集熱時または夏の夜間には集熱用ファンを駆動し、押し込み型、いわゆる静圧型の換気として前記室内へ吹き込む量に対応して室内の空気が建物がもともと有する隙間か、もしくは換気口を介して外へ排気され、夏の夜間以外の非集熱時には小屋裏に開口する吸気ダクトまたは吸気口に接続し、集熱用ファンを駆動し、前記吸気ダクトからの空気を室内に送り込み、この場合も前記押し込み型、いわゆる静圧型の換気を行うこと、第3に、屋根板の直下に、一方の端は軒先等に空気取入口として開口屋根と同様の勾配を有する空気流路を形成してなる太陽熱集熱部を設け、この太陽熱集熱部に、集熱用ファンを内部に配設したハンドリングボックスを集熱ダクトを介して接続させ、さらに、ハンドリングボックスには床下への立下りダクトおよび屋外への排気ダクトを接続し、太陽熱集熱部で得た集熱空気を集熱用ファンで立下りダクトを介して強制的に室内に送り込むパッシブソーラーシステムハウスにおいて、地中に埋設するチューブを介して一端が屋外に開口する吸気ダクトを設け、この吸気ダクトを前記集熱ダクトとはダンパーで切り替え可能に接続し、集熱時または夏の夜間には集熱用ファンを駆動し、押し込み型、いわゆる静圧型の換気として前記室内へ吹き込む量に対応して室内の空気が建物がもともと有する隙間か、もしくは換気口を介して外へ排気され、夏の夜間以外の非集熱時にも集熱用ファンを駆動し、前記吸気ダクトからの空気を室内に送り込み、この場合も前記押し込み型、いわゆる静圧型の換気を行うことを要旨とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a solar heat collecting system in which, firstly, an air flow path having an inclination similar to that of an open roof is formed as an air inlet at an eaves or the like directly below a roof plate. The solar heat collecting part is connected to a handling box having a heat collecting fan disposed therein via a heat collecting duct. Further, the handling box has a falling duct under the floor and an exhaust to the outside. To achieve 24-hour ventilation in a passive solar system house where ducts are connected and the collected air obtained from the solar heat collector is forcibly sent to the room through the falling duct using a heat collecting fan. the provided, at night the collector during or summer, the 24-hour ventilation fan and drives the heat collecting fan to stop, push-fit, the chamber corresponding to the amount of blowing into the room as ventilation of the so-called hydrostatic Mind or gap building originally has, or is exhausted to the outside through the vent, driving the 24-hour ventilation fan stops the fan heat collector for others, the second, just under the roof plate, One end is provided with a solar heat collection part that forms an air flow path having the same gradient as the open roof as an air intake at the eaves, etc., and a heat collecting fan is arranged inside this solar heat collection part The handling box is connected via a heat collection duct.Furthermore, a falling duct to the floor and an exhaust duct to the outside are connected to the handling box, and the collected air obtained from the solar heat collection section is used as a heat collection fan. In a passive solar system house that is forcibly sent into the room through a falling duct, an intake duct or intake opening that opens to the back of the cabin is provided in the handling box. In order to realize 24-hour ventilation, the handling box is connected to the heat collection duct and drives the heat collection fan during heat collection or in the summer night, As a push-in type, so-called static pressure type ventilation, the air in the room is exhausted to the outside through a gap or a ventilation opening originally in the building corresponding to the amount blown into the room. Connected to an intake duct or intake opening that opens to the back, drives a heat collecting fan, and feeds air from the intake duct into the room, and in this case also performs the push-in type, so-called static pressure type ventilation, In addition, a solar heat collecting part is formed immediately below the roof plate, one end of which forms an air flow path having the same gradient as the open roof as an air intake at the eaves or the like. Thermal fan A handling box with a heat sink inside is connected via a heat collecting duct, and a falling duct to the floor and an exhaust duct to the outside are connected to the handling box. In a passive solar system house in which air is forcibly sent indoors through a falling duct with a heat collecting fan, an air intake duct having one end opened to the outside through a tube buried in the ground is provided, and the air intake duct is A heat collecting duct is connected to be switched by a damper, and a heat collecting fan is driven at the time of collecting heat or at night in summer, and is pushed in, so-called static pressure type ventilation. or gap air has originally a building, or is exhausted to the outside through the vents, also drives the heat collecting fan during non heat collecting non nighttime summer, or the intake duct See write sends the air to the room, again the push-fit, it is an gist to carry out ventilation of the so-called hydrostatic.
請求項1記載の本発明によれば、集熱時には、太陽光で加熱された金属板である屋根板が、空気流路へ入った外気を温め、この温められた空気は屋根勾配に沿って上昇する。そして、この加熱空気は棟ダクトに集められてから集熱用ファンによりハンドリングボックスに入り、ハンドリングボックスから立下りダクト内へ流下し、蓄熱土間コンクリートと床パネルとの間の空気流通空間へ入る。この空気流通空間では加熱空気が床パネルを介して直接床面下を温めるのと、蓄熱土間コンクリ−トに蓄熱させるのと床吹出口から温風として直接室内へ吹出させるのとの3通りの暖房作用を行う。 According to the first aspect of the present invention, at the time of collecting heat, the roof plate, which is a metal plate heated by sunlight, warms the outside air that has entered the air flow path, and the warmed air follows the roof gradient. To rise. The heated air is collected in the ridge duct and then enters the handling box by the heat collecting fan, flows down from the handling box into the falling duct, and enters the air circulation space between the thermal storage soil concrete and the floor panel. In this air circulation space, heated air directly warms under the floor through the floor panel, stores heat in the heat storage soil concrete, and blows directly into the room as warm air from the floor outlet. Performs heating.
これを換気として見た場合は、押し込み型、いわゆる静圧型の換気となり、前記室内へ吹き込む量に対応して室内の空気が外へ排気される。この排気は、建物がもともと有する隙間か、もしくは換気口を介して行えばよい。 When this is viewed as ventilation, it becomes push-type ventilation, so-called static pressure type ventilation, and indoor air is exhausted to the outside in accordance with the amount blown into the room. This exhaust may be performed through a gap inherent in the building or through a ventilation opening.
このような集熱時または夏の夜間には、24時間換気扇を停止して集熱用ファンを駆動して換気を行い、それ以外には集熱用ファンを停止して24時間換気扇を駆動することで24時間換気を実現できる。 During such heat collection or summer night, the 24-hour ventilation fan is stopped and the heat-collecting fan is driven to perform ventilation. Otherwise, the heat-collection fan is stopped and the 24-hour ventilation fan is driven. Therefore, ventilation for 24 hours can be realized.
ところで、請求項1のように、ソーラーシステムハウスの運転と24時間換気扇の運転との組み合わせは、換気扇による換気は吸出し形のものであり、空気押し込み形のソーラーシステムハウスとは換気の質を異にする。請求項2記載の本発明によれば、これを同質のものとすることができる。
By the way, as in
すなわち、冬の夜等非集熱時にも集熱用ファンは引き続き駆動し、吸気ダクトを前記集熱ダクトとはダンパーで切換えて、吸気ダクトからの空気を室内に送り込むことにより、前記集熱時と同様に押し込み型、いわゆる静圧型の換気が得られ24時間換気の条件を満たすことができる。また、この吸気ダクトからの空気は小屋裏から得るものであり、室内のプレヒートされた空気であるので、室内の温度低下を助長するようなおそれはない。 That is, the heat collecting fan continues to be driven even during non-heat collecting such as winter night, and the air intake duct is switched by a damper from the heat collecting duct to send air from the air intake duct into the room, thereby collecting the heat. In the same manner as above, push-in type, so-called static pressure type ventilation is obtained, and the condition of 24-hour ventilation can be satisfied. Further, since the air from the intake duct is obtained from the back of the cabin and is preheated indoor air, there is no fear of promoting a temperature drop in the indoor space.
請求項3記載の本発明によれば、前記請求項2記載の発明とほぼ同様であるが、吸気ダクトからの空気は地中に埋設するチューブを介して得るものであり、地中の温度にプレヒートされた空気であるので、室内の温度低下を助長するようなおそれはない。 According to the third aspect of the present invention, which is substantially the same as the second aspect of the invention, the air from the intake duct is obtained through a tube buried in the ground, and the temperature in the ground is Since it is preheated air, there is no fear of promoting a temperature drop in the room.
パッシブソーラーシステムハウスは、風およびその他気象条件だけではなく、外部環境条件に柔軟に対応する住居および建物を建設して室内暖房、冷房、換気、除湿、および給湯のための太陽エネルギー利用を最適化することができるというパッシブソーラーシステムハウスの利点を生かしながら、建築基準法で定められた健康的な生活をするために必要な建物の換気を特別な換気設備を設けることなく、効率的に得ることができるものである。 Passive solar system houses optimize the use of solar energy for indoor heating, cooling, ventilation, dehumidification, and hot water supply by building houses and buildings that flexibly respond to external environmental conditions as well as wind and other weather conditions Taking advantage of the passive solar system house that can be done, efficiently obtaining the ventilation of the building necessary to live a healthy life as defined by the Building Standards Law without installing special ventilation equipment It is possible to do.
以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図1〜図3は本発明の第1実施形態を示すもので、本発明のパッシブソーラーシステムハウスも基本的な構造は前記特許文献1〜8のソーラーシステムハウスと同様である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention. The basic structure of a passive solar system house of the present invention is the same as that of the solar system house of
図1に示すように傾斜する屋根を有するものであり、屋根は太陽熱の集熱部分として、カラー鉄板の金属製屋根板1の直下に屋根勾配を有する空気流路2を形成した。この空気流路2の下側は断熱で遮蔽し、また、この空気流路2の一方の端は軒先等に空気取入口3として開口した。さらに空気流路2の他方の端は屋根の高い部分に位置させて空気流出口とし、これに集熟ダクトとしての棟ダクト4に連通させる。
As shown in FIG. 1, the roof has an inclined roof, and an
この棟ダクト4は屋根裏空間である小屋裏29に設置するものとしては、図示のような断面が半円形のダクト以外の形状のダクトでもよい。さらに、集熟ダクトは屋外に設置するものとして、屋根上ダクトとして構成してもよい。
The
このような屋根で集熱した太陽熱を蓄熱・放熱する部分として、土間コンクリート11を床下蓄熱体として利用する。そのため、土間コンクリート11と床パネル12との間に空気流通空間13を設け、さらに、該空気流通空間13から室内への床吹出口14を設け、この空気流通空間13では加熱空気が床パネル12を介して直接床面下を温めるのと、土間コンクリート11に蓄熱させるのと床吹出口14から温風として直接室内へ吹出させるのとの3通りの暖房作用を行うようにした。
The
また、これら太陽熱を集熱する部分と、太陽熱を蓄熱・放熱部分する部分とを結ぶものとしてハンドリングボックス5を屋根裏空間である小屋裏29に設置した。
Moreover, the
このハンドリングボックス5は、内部に逆流防止ダンパー6、集熱用ファン7及び流路切換えダンパー8を設けたボックスである。そして、ハンドリングボックス5の流路切換えダンパー8の流出側の一方は排気ダクト9により屋外に開口する。
This
また、ハンドリングボックス5の逆流防止ダンパー6の流入側をダクト32を介して前記棟ダクト4に連通させ、流路切換えダンパー8の流出側の他の一方を立下りダクト10の上端に連結する。立下りダクト10の下端は床下蓄熱体としての土間コンクリート11と床パネル12との間の空気流通空間13に開口した。
In addition, the inflow side of the
図示は省略するが、前記従来例の図6と同じくハンドリングボックス5の内部またはハンドリングボックスと棟ダクト4との間にお湯とりコイルを設け、このお湯とりコイルは循環配管で貯湯槽および循環ポンプと連結し、該貯湯槽には、追焚き用の給湯ボイラーを途中へ設けて、風呂や洗面所、台所へとつながる給湯配管を接続する。
Although not shown in the drawings, a hot water take-off coil is provided in the
以上が従来のソーラーシステムハウスと同様であるが、本発明は24時間換気扇26を小屋裏29その他に設け、小屋裏29には室内20への通気口23を形成し、さらに、前記軒先等に設ける空気取入口3の近くに室内から外へ通じる空気取入口24を設けた。この空気取入口24は他の場所にも適宜設けることができる。
Although the above is the same as that of the conventional solar system house, in the present invention, the 24-
本実施形態では前記ハンドリングボックス5へ室内20に開口する吸気ダクト27を接続し、前記逆流防止ダンパー6は一端を軸支したチャッキダンパー6′としてこの吸気ダクト27と棟ダクト4との流路を切換えるものとする。
In this embodiment, an
なお、本発明のソーラーシステムハウスは気密性能が高い建物として設計されたものである。建物の気密性を計る物差しは「建物の床面積当たりの隙間相当面積」で表わすが、これは建物の床面積1m2当たりにどのくらいの隙間が空いているかを表わす。 The solar system house of the present invention is designed as a building with high airtightness. A ruler for measuring the airtightness of a building is expressed by “an area corresponding to a gap per floor area of a building”, which indicates how much gap is provided per 1 m 2 of the floor area of the building.
次世代基準の気密性能は、隙間相当面積が5平方cm/m2以下とされている。 The next generation standard airtight performance is such that the gap equivalent area is 5 cm 2 / cm 2 or less.
しかしながら、この程度の気密性では、風などに影響されない有効な計画換気や計量換気を行い、効率的で健康的な24時間換気を行うのは少々無理があると考えられる。高気密住宅としての望ましい気密レベルは隙間相当面積が2平方cm/m2以下が理想である。 However, with this level of airtightness, it is considered somewhat difficult to perform efficient and healthy 24-hour ventilation by performing effective planned ventilation and metering ventilation that is not affected by wind. The ideal airtight level for a highly airtight house is ideally having a gap equivalent area of 2 square cm / m 2 or less.
次に、使用法について説明する。先に、太陽熱の集熱部分としての金属製屋根板1の直下に屋根勾配を有する空気流路2を介しての空気取り入れの場合を述べる。
Next, usage will be described. First, the case of taking in air through the
まず、冬の昼間の場合である。太陽光で加熱された金属板である屋根板1が、空気流路2へ入った外気を温め、この温められた空気は屋根勾配に沿って上昇する。
First is the case of winter daytime. The
そして、この加熱空気は棟ダクト4に集められてから集熱用ファン7によりハンドリングボックス5に入り、ハンドリングボックス5から立下りダクト10内に流下し、蓄熱土間コンクリート11と床パネル12との間の空気流通空間13へ入る。この空気流通空間13では加熱空気が床パネル12を介して直接床面下を温めるのと、蓄熱土間コンクリート11に蓄熱させるのと床吹出口14から温風として直接室内へ吹出させるのとの3通りの暖房作用を行う。
The heated air is collected in the
また、夏の夜間に集熱用ファン7を運転し、夜間の冷気を金属製屋根板1の直下の空気流路2に取り込み、屋根面からの放射冷却も作用させ、この空気を立下りダクト10を介して床下蓄熱体と床パネル12との間の空気流通空間13に送り、床下蓄熱体としての土間コンクリート11に蓄冷させることもできる。特に、夜の冷気が軒先等の空気取入口3から屋根板1直下に形成された空気流路2に入りここで放射冷却がなされる。
In addition, the
このような冬の昼間や夏の夜間は、空気は押し込み型、いわゆる静圧型の換気となり、前記室内20へ吹き込む量に対応して室内20の空気が外へ排気される。この排気は、建物がもともと有する隙間か、もしくは換気口(空気取入口24を含む)を介して行えばよい。その際、24時間換気扇26の運転は停止している。
During such a winter daytime or summer nighttime, the air becomes a push-in type, so-called static pressure type ventilation, and the air in the
次に、天気の悪い時や冬の夜間には図2に示すように、前記チャッキダンパー6′を回転させて棟ダクト4側の流路を閉じ、集熱用ファン7を運転を停止して24時間換気扇26を運転する。これにより、排気形の換気が行われる。この換気は冬であれば、下から上への空気の流れ、冬の季節風は避けるように、夏の季節風は取込むように前記24時間換気扇26および空気取入口24を配置すればよい。
Next, when the weather is bad or in the winter night, as shown in FIG. 2, the chuck damper 6 'is rotated to close the flow path on the side of the
また、24時間換気扇26が故障しても、ある程度の自然換気が確保できるように、高い位置に取付ける24時間換気扇26と空気取入口24が高低差を取れるように換気計画を行う。
Further, even if the 24-
図3に示すように、室内に熱気や湿気がこもるときは、24時間換気扇26のスイッチを切り、窓を開けて風を通す。
As shown in FIG. 3, when hot air or moisture is trapped in the room, the
図4は本発明の第2実施形態を示すもので、24時間換気扇26は設けず、前記ハンドリングボックス5へ小屋裏29に開口する吸気ダクトまたは吸気口22を設け、チャッキダンパー6′でこの吸気ダクトまたは吸気口22と棟ダクト4との流路を切換えるものとする。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, in which a 24-
この第2実施形態によれば、冬の夜間や夏の昼間、もしくは中間期には、前記チャッキダンパー6′を回転させて棟ダクト4側の流路を閉じ、吸気ダクトまたは吸気口22を開く。
According to the second embodiment, during the winter nighttime, summer daytime, or intermediate period, the chuck damper 6 'is rotated to close the flow path on the side of the
そして、集熱用ファン7はそのまま運転を継続する。吸気ダクトまたは吸気口22からの空気をハンドリングボックス5から立下りダクト10を介して室内20に送り込むことにより、前記集熱時と同様に押し込み型、いわゆる静圧型の換気が得られ24時間換気の条件を満たすことができる。
The
また、この吸気ダクトまたは吸気口22からの空気は小屋裏29から得るものであり、室内20のプレヒートされた空気であるので、室内20の温度低下を助長するようなおそれはない。
Further, since the air from the air intake duct or the
太陽光により集熱した加熱空気を利用するソーラーシステムハウスでは、夏期等高温時で暖房の必要のない季節では屋根板1で温められた加熱空気は全部外気に放出して捨てることが必要となる。その場合は流路切換えダンパー8で流出側の一方である立下りダクト10側を閉塞し、流出側の他の一方である排気ダクト9側を開放すれば、ハンドリングボックス5から加熱空気は排気ダクト9を介して屋外へ捨てられる。なお加熱空気はハンドリングボックス5を通ることでお湯とりコイル15の加熱は行うので、夏期等高温時でも太陽熱利用で湯が得られることは確保できる。
In a solar system house that uses heated air collected by sunlight, it is necessary to release all the heated air heated by the
この場合でも、換気としてはチャッキダンパー6′を少し開いて吸気ダクトまたは吸気口22を少し開放すればよい。このようにすれば、小屋裏29からハンドリングボックス5内に空気が吸引され、それが加熱空気は排気ダクト9を介して屋外へ捨てられるが、このような吸引排気の結果、室内の換気が確保される。
Even in this case, the ventilation damper 6 'may be slightly opened and the intake duct or
図5は本発明の第3実施形態を示すもので、前記吸気ダクトまたは吸気口22の代わりに、地中に埋設するチューブ(クールチューブ)25を介して一端が屋外に開口する吸気ダクト27をハンドリングボックス5に接続した。
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. Instead of the intake duct or
前記チャッキダンパー6′はこの吸気ダクト27と棟ダクト4との流路を切換えるものとする。
The chuck damper 6 'switches the flow path between the
前記第1、2実施形態と同じく次に、冬の夜間や夏の昼間、もしくは中間期には、前記チャッキダンパー6′を回転させて棟ダクト4側の流路を閉じ、吸気ダクト26を開く。
As in the first and second embodiments, next in the winter night, in the summer daytime, or in the intermediate period, the chuck damper 6 'is rotated to close the flow path on the
そして、集熱用ファン7はそのまま運転を継続する。屋外からチューブ(クールチューブ)25を通り、吸気ダクト27からの空気をハンドリングボックス5から立下りダクト10を介して室内20に送り込むことにより、前記集熱時と同様に押し込み型、いわゆる静圧型の換気が得られ24時間換気の条件を満たすことができる。
The
本実施形態では前記吸気ダクトまたは吸気口22の代わりに、地中に埋設するチューブ(クールチューブ)25を介して外気を取り込むものであり、プレヒート(冬であれば加温、夏であれば冷温された空気であるので、室内20の温度低下または上昇を助長するようなおそれはない。
In the present embodiment, outside air is taken in through a tube (cool tube) 25 buried in the ground instead of the intake duct or
このような地中に埋設するチューブ(クールチューブ)25を用いる他の方法として、図6に示すように、チューブ(クールチューブ)25は蓄熱土間コンクリート11と床パネル12との間の空気流通空間13または直接室内20に開口し、図3に示す実施形態や図1に示す実施形態と組み合わせてもよい。
As another method using a tube (cool tube) 25 buried in the ground, as shown in FIG. 6, the tube (cool tube) 25 is an air circulation space between the thermal
前記チューブ(クールチューブ)25の一端には必要に応じてファン33とダンパー34を設けた(いずれか一方でも可)ハンドリングボックス35的なものを備え付けることもできる。
One end of the tube (cool tube) 25 may be provided with a
この図6の実施形態では、図1、図3に実施形態で空気取入口24から室内20に空気を取り込む代わりに地中に埋設するチューブ(クールチューブ)25を介して取り込むものであり、前記と同じくプレヒート(冬であれば加温、夏であれば冷温された空気であるので、室内20の温度低下または上昇を助長するようなおそれはない。
In the embodiment of FIG. 6, instead of taking air from the
以上のようなソーラーシステムハウスとして集熱運転を行わない冬の夜間は太陽熱集熱部からの給気を行うダンパー(前記逆流防止ダンパー6)を閉じ、太陽熱集熱部以外からの給気手段側のダンパーを開いて接続する。この状態で集熱用ファン7を運転すれば、これを換気扇として24時間換気を行うことができる。
During the winter night when the heat collection operation is not performed as a solar system house as described above, the damper (the backflow prevention damper 6) for supplying air from the solar heat collection section is closed, and the air supply means side from other than the solar heat collection section Open and connect the damper. If the
1…屋根板 2…空気流路
3…空気取入口 4…棟ダクト
5…ハンドリングボックス 6…逆流防止ダンパー
6′…チャッキダンパー 7…集熱用ファン
8…流路切換えダンパー 9…排気ダクト
10…立下りダクト 11…土間コンクリート
12…床パネル 13…空気流通空間
14…床吹出口 15…お湯とりコイル
16…循環配管 17…貯湯槽
18…追焚き用の給湯ボイラー 19…循環ポンプ
20…室内 21…給湯配管
22…吸気口 23…通気口
24…空気取入口 25…チューブ
26…24時間換気扇 27…吸気ダクト
29…小屋裏 32…ダクト
33…ファン 34…ダンパー
35…ハンドリングボックス
DESCRIPTION OF
Claims (3)
押し込み型、いわゆる静圧型の換気として前記室内へ吹き込む量に対応して室内の空気が建物がもともと有する隙間か、もしくは換気口を介して外へ排気され、
それ以外には集熱用ファンを停止して24時間換気扇を駆動することを特徴とするパッシブソーラーシステムハウス。 Directly below the roof plate, one end is provided with a solar heat collecting part that forms an air flow path with the same gradient as the open roof as an air intake at the eaves etc., and this solar heat collecting part is for collecting heat A handling box with a fan inside is connected via a heat collection duct, and a falling duct to the floor and an exhaust duct to the outside are connected to the handling box. In a passive solar system house in which air is forcibly sent to the room through a falling duct with a heat collecting fan , a 24-hour ventilation fan is provided to achieve 24-hour ventilation. Stop the time ventilation fan and drive the heat collecting fan,
As a push-in type, so-called static pressure type ventilation, the air in the room is exhausted to the outside through a gap originally provided in the building or a ventilation opening corresponding to the amount blown into the room,
Otherwise, the passive solar system house is characterized in that the fan for collecting heat is stopped and the ventilation fan is driven for 24 hours.
24時間換気を実現するため、
ハンドリングボックスは集熱ダクトと接続し、
集熱時または夏の夜間には集熱用ファンを駆動し、
押し込み型、いわゆる静圧型の換気として前記室内へ吹き込む量に対応して室内の空気が建物がもともと有する隙間か、もしくは換気口を介して外へ排気され、
夏の夜間以外の非集熱時には小屋裏に開口する吸気ダクトまたは吸気口に接続し、集熱用ファンを駆動し、前記吸気ダクトからの空気を室内に送り込み、この場合も前記押し込み型、いわゆる静圧型の換気を行うことを特徴とするパッシブソーラーシステムハウス。 Directly below the roof plate, one end is provided with a solar heat collecting part that forms an air flow path with the same gradient as the open roof as an air intake at the eaves etc., and this solar heat collecting part is for collecting heat A handling box with a fan inside is connected via a heat collection duct, and a falling duct to the floor and an exhaust duct to the outside are connected to the handling box. In a passive solar system house in which air is forcibly sent into the room through a falling duct with a heat collecting fan, an air intake duct or an air inlet opening in the back of the hut is provided in the handling box, and the air intake duct or air inlet is It is connected to the heat collection duct so that it can be switched with a damper.
To achieve 24-hour ventilation,
The handling box is connected to the heat collection duct,
When collecting heat or during summer night, the fan for collecting heat is driven.
As a push-in type, so-called static pressure type ventilation, the air in the room is exhausted to the outside through a gap originally provided in the building or a ventilation opening corresponding to the amount blown into the room,
At the time of non-heat collection other than summer night, it is connected to an intake duct or intake opening that opens in the back of the hut, drives the heat collection fan, and sends air from the intake duct into the room. A passive solar system house characterized by static pressure ventilation .
前記集熱ダクトとはダンパーで切り替え可能に接続し、
集熱時または夏の夜間には集熱用ファンを駆動し、
押し込み型、いわゆる静圧型の換気として前記室内へ吹き込む量に対応して室内の空気が建物がもともと有する隙間か、もしくは換気口を介して外へ排気され、
夏の夜間以外の非集熱時にも集熱用ファンを駆動し、前記吸気ダクトからの空気を室内に送り込み、この場合も前記押し込み型、いわゆる静圧型の換気を行うことを特徴とするパッシブソーラーシステムハウス。 Directly below the roof plate, one end is provided with a solar heat collecting part that forms an air flow path with the same gradient as the open roof as an air intake at the eaves etc., and this solar heat collecting part is for collecting heat A handling box with a fan inside is connected via a heat collection duct, and a falling duct to the floor and an exhaust duct to the outside are connected to the handling box. In a passive solar system house in which air is forcibly sent indoors through a falling duct with a heat collecting fan, an intake duct with one end opened to the outside through a tube buried in the ground is provided. The heat collecting duct is connected with a damper so as to be switchable,
When collecting heat or during summer night, the fan for collecting heat is driven.
As a push-in type, so-called static pressure type ventilation, the air in the room is exhausted to the outside through a gap originally provided in the building or a ventilation opening corresponding to the amount blown into the room,
Also drives the heat collecting fan during non heat collecting non nighttime summer, the viewing write feed air from the intake duct to the room, again the push-fit, and performs ventilation of the so-called hydrostatic Passive solar system house.
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