JPH0351985B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は太陽熱ハウスの暖房構造、より詳細
には太陽熱の蓄熱、放熱を自然力によつて行なう
自然的（パツシブ）ソーラーハウスの暖房構造に
関するものである。

土地の高騰に伴う住宅の過密化に伴つて広い南
面の敷地の入手が困難であるため建物内に直接太
陽熱を取込むことが次第にむずかしくなりつつあ
り、特に１階床面に太陽光を受光し、蓄熱するこ
とが困難になつて来た。また一方、熱エネルギー
コストの上昇は一般生活と産業にとつて深刻な問
題となつている。このような事態に直面して省エ
ネルギーの観点からソーラーハウスが提唱される
に至つた。ソーラーハウスとしては機械的（アク
テイブ）ソーラーハウスに比較して設備費が安価
にして保守管理が容易な自然的（パツシブ）ソー
ラーハウスが注目されるようになつて来た。

この発明は、従来の自然的ソーラーハウスを改
善し、工業的にも経済的にも採用し得るユニーク
なソーラーハウスを提供する目的をもつて開発し
たものである。

この発明の特徴とするところは、「太陽光線を
より多く受ける側の傾斜屋根の少なくとも一部が
太陽光線透過性板体で構成され、屋根下の小屋陸
梁部の一部位に太陽光線反射板を光線入射角に対
して反射角調整可能に設けると共に該反射板から
の反射光線の受光部位に反射板が受光光線の入射
角に対して反射角調整可能に設けられ、前記陸梁
部の残りの部分の少なくとも一部を開口させ、該
開口部に対応させて２階床スラブの一部を開口さ
せて階下の蓄放熱床部に至る吹抜室に構成し、上
記受光部位の反射板からの反射光線を前記吹抜室
を通して一階地中に埋設される砕石蓄熱層を覆う
床スラブの蓄放熱床部に照射させるようにした」
ことにある。このように構成することにより、屋
根の一部に設けた太陽光線透過性板体を透して入
射される太陽光線は陸梁面部に設けた反射板で反
射され、この反射光線の受光部位に設けた反射板
で反射されて吹抜室内を通して蓄放熱床部を照射
し、太陽熱を蓄熱すると共に一部は各室の採光と
暖房に利用される。

この発明で述べられる太陽光線透過性板体は網
入りのガラス板又は透明硬質プラスチツク板など
が用いられ、風圧に耐え得る板厚に定められる。
陸梁部と受光部に設けられる各反射板は各季節の
日射量を出来るだけ効果的に利用するために入射
角と反射角との傾斜角を自由に変え得る構造に構
成される。この構成は傾斜角を可変できる通常の
機械機構が適用され得る。これら反射板は磨きア
ルミニウム板、ガラス鏡板などで作られ、その形
態は曲面、多角面、平面であつてもよい。また単
一反射板、集合反射板形式であつてもよい。どの
形態・形式にするかは設計に基いて定められる。

受光部位に設けられる反射板は、例えば切妻形
屋根の場合には反対側の屋根裏面部位に、また片
流れ屋根の場合には反対側の内壁面部位に設けら
れる。上記小屋裏に設けられる受光部の形状等
は、吹抜室の位置が建物の平面計画に応じて変え
得るので倒えば吹抜室を建物中央部に置く時は添
付図面の如くなるが、吹抜室の一方の壁側に片寄
るときにはそれに応じて位置を含めて変えなけれ
ばならない。

蓄放熱の働きをなす床部はコンクリート等の通
常使用される床剤で構成され、この床面部に照射
される太陽熱の反射を減じて有効に蓄熱を図るた
めには例えば太陽選択収膜（例えば、艶消の黒色
塗料膜）を施すこともできる。この床部下の地中
には蓄熱媒体として、書籍「ソーラーハウス入
門」昭和55年８月25日発行、発行所オーム社、81
〜83頁に記載の砕石蓄熱槽が埋設される。この蓄
熱槽は小石または大きな石を砕いた砕石がよく用
いられるので、一般に砕石蓄熱槽と呼ばれてい
る。蓄熱槽としては、蓄熱水槽または硫酸ナトリ
ウムのような潜熱蓄熱機構も必要に応じて採用し
得るが、この発明においては、温度成層の良いこ
と、取扱の容易さ等から砕石蓄熱槽を採用するも
のである。この砕石蓄熱槽は、小石、砕石のほ
か、玉石、コンクリートはつり塊などの一種又は
二種以上から構成される。

蓄放熱床部から放熱された熱によつて家室内の
空気は加温されて２階床スラブ、陸梁に開口して
形成された吹抜室を通して上昇し、この温気は屋
根下の小屋内を室温となす。特に棟木近傍に高温
度の温気が集まるのでこの部位と蓄熱槽に亙つて
温気リタンダクトが設けられる。このダクトにフ
アンが取り付けられる。そのダクトから砕石蓄熱
槽内に送入される温気は例えば砕石（小石のほ
か、玉石とかコンクリートはつり塊などが包含さ
れる。）の空隙を通して床部に穿つた排気口を通
して室内に排出される。この排出口には格子蓋が
施される。このように、床部からのふく射熱と蓄
熱槽から排出される温気によつて室内は暖房され
る。

リタンダクトは、ハウスの壁部に直接埋設又は
ダクトスペースを設けこの内部に設けられる。ま
た必要に応じて外装壁部に保温材を被覆させて設
けてもよい。

夜間は室内の熱か外気に放熱されるのを防ぐた
めに吹抜室の上部開口部と陸梁面及び二階床スラ
ブ面等の床面に設けた温気流通口に開閉自在な開
閉要素例えばスクリーン、ブラインド、蛇腹など
を設け、この要素を作動システムによつて閉じ、
熱エネルギーのロスを防止する。

また、太陽の日射角度は時間、季節と共に変化
することを考慮し、特に夏季などの日射受熱量が
過大とならないように最適受熱量に調節するため
の可動ルーバー（Louver）が太陽光線透過性板
体の裏側に設けられる。このルーバーは市販のも
のが採用されるがルーバーを構成する各反射性の
羽根板（例えばアルミニウム板）の開閉作動は指
令回路によつて行なうように構成される。このよ
うに太陽光線透過性板体の裏側に可動ルーバーを
併設することは重要な一つの要素となり得るもの
である。

吹抜室は上記のように反射板で反射された太陽
光線を床部に投射させて蓄熱を図るほか、夏季は
煙突の作用を生ぜしめて窓から入る外気を小屋内
に導き屋根の頂部に開口した排気窓から排出させ
る自然換気の作用も司どる。排気窓には開閉蓋体
が設けられて雨水等の侵入を防止する。

次に、この発明の実施例を示す添付図に基いて
具体的に説明する。

図面は隣れる隣家Ａ，A′間に建てられたヘ字
状切妻屋根形ハウスの構成を示し、Ｂ，B′は太
陽の位置を示す。

太陽光線をより多く受ける側の屋根（図示では
短い側の屋根部位）に太陽光線透過性板体１が設
けられると共に屋根下の小屋２の陸梁部２ａの残
りの部分の少なくとも一部は開口部２ｂを形成さ
せ、２階床スラブ５は上記陸梁部の開口部に位置
させて一部を開口させて吹抜室６を構成させる。

陸梁部２ａの一部位に透過性板体１を通して入
射される太陽光線の反射板３が反射角可変に設け
られる。この反射板から矢印方向に反射された反
射光線は、他側の屋根裏部位に反射角可変に設け
られた反射板４に投射される。勿論、前記透過性
板体１の上側部位から入射される太陽光線は矢印
方向に直接に反射板４に投射される。反射板４か
らの反射光線は前記吹抜室６を通して一階床部を
構成する蓄放熱床部７に投射される。

蓄放熱床部７の表面部に太陽選択膜７ａが施さ
れ、この床部下の地中に砕石蓄熱槽８が埋設され
ている。図示においては、その蓄熱槽の外側に外
槽８ａを設けてこの槽と蓄熱槽の間に剛性断熱材
８ｂを充填し、蓄熱槽内の蓄熱が土中に逃げるの
を防止することを考慮して構成させているが、土
中の滞水位が低く、土質の条件によつて外槽を省
くことができる。

小屋２の棟木近傍と蓄熱槽８に亙つて温気リタ
ンダクト９が設けられる。図示の場合はこのダク
トに分岐リタンダクト９′が設けられている。こ
の分岐ダクトは床面積を考慮して定められる。ダ
クト９にフアン１０が設けられて上昇した温気を
蓄熱槽８内に送入させる。従つてフアンの容量は
蓄熱槽内の流通抵抗、ハウス内容量に対する流量
などの条件を考慮して設定される。

蓄熱槽８内を流通した温気は床部７に穿つた排
気口７ｂから室内に排出される。

各階天井には温気流通口１１，１１′が設けら
れ、この各流通口に開閉自在な断熱シート板を並
接したブラインド１２が設けられると共に吹抜室
６の上部開口部位にそのブラインド１２′を設け
て夜間の放熱を防いでいる。

太陽光線透過性板体１の裏側部に可動ルーバー
１３設け、ハウス内の加熱を調整するために、そ
の各羽根板の傾斜角度を調節して透過光線の入射
量を制御させる。

図中の添字Woは外壁面に設けた窓を示し、夏
期には、窓を開放することにより、吹抜室６は煙
突と同様な作用を発揮し、外気は小屋２に導か
れ、屋根の頂部に開閉可能に設けた蓋体１４を開
いて排気窓１５から排気させる。また夏期の太陽
の位置は屋根の直上に位いするために太陽光線は
透過性板体１の表面で大部分が反射され、更にル
ーバー１３によりその殆んどが反射されることに
なるので、室温の角の昇温を抑えることができ
る。

この発明に従えば、住宅密集地のハウスにも太
陽熱利用の暖房が可能となり、しかも室内の採光
も良く、かつ建設費も割り安となると共に建築様
式にマツチした暖房が図られ、四季を通して良好
な居住性が保たれ、十分な省エネルギーが保証さ
れる等の効果をもたらす。

【図面の簡単な説明】

添付図は本発明の実施例を示す断面図である。 符号の説明、１……太陽光線透過性板体、２…
…屋根下の小屋、２ａ……陸梁部、２ｂ……陸梁
部の開口部、３，４……反射板、５……床スラ
ブ、６……吹抜室、７……蓄放熱床部、７ａ……
太陽熱選択吸収膜、７ｂ……排気口、８……砕石
蓄熱槽、９，９′……温気リタンダクト、１０…
…フアン、１１，１１′……温気流通口、１２，
１２′……ブラインド、１３……可動ルーバー、
１４……開閉蓋体、１５……排気窓。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 太陽光線をより多く受ける側の傾斜屋根の少
   なくとも一部が太陽光線透過性板体で構成され、
   屋根下の小屋陸梁部の一部位に太陽光線反射板を
   光線入射角に対して反射角調整可能に設けると共
   に該反射板からの反射光線の受光部位に反射板が
   受光光線の入射角に対して反射角調整可能に設け
   られ、前記陸梁部の残りの部分の少なくとも一部
   を開口させ、該開口部に対応させて２階床スラブ
   の一部を開口させて階下の蓄放熱床部に至る吹抜
   室に構成し、上記受光部位の反射板からの反射光
   線を前記吹抜室を通して一階地中に埋設される砕
   石蓄熱槽を覆う床スラブの蓄放熱床部に照射させ
   るようにしたことを特徴とする太陽熱ハウスの暖
   房構造。 ２ 太陽光線透過性板体の裏側に太陽光線反射性
   羽根板で構成された可動ルーバーを設けてなる特
   許請求の範囲第１項記載の太陽熱ハウスの暖房構
   造。