JP2731993B2 - ソーラーシステムハウス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、太陽エネルギーで空気
を加熱して暖房が得られるソーラーシステムハウスで、
冷房も可能とするソーラーシステムハウスに関する。

【０００２】

【従来の技術】住宅の南側に大きな開口部を取って冬の
日射を大量に取入れ、夏にはその一部を開け放って通風
を図ることは古くから行われていることである。これを
一歩進めて、居室の外側にサンルームを作り、これを温
室としてここから居室へ温められた空気を取入れること
も行われている。これを合理的に推進させ、方位に限定
されず、太陽光により集熱した空気を効果的に利用でき
るソーラーシステムハウスを出願人は先に提案し、出願
した。特願昭 61-311485号（特開昭 63-165633号公
報）、特願昭 62-234666号（特開昭64-75858号公報）が
それである。

【０００３】図５についてその概略を説明すると、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、そ
の下面はグラスウール等の断熱材を配した断熱層として
構成する。この空気流路２の一端は軒先下面または小屋
裏換気のための小屋裏空間に外気取入口３として開口
し、他端は断熱材による集熱ボックスとしての棟ダクト
４に連通させる。前記屋根１の頂上部近傍は金属板の上
方にガラス板25を設けた。

【０００４】屋根部での集熱空気温度は金属板による屋
根板１の太陽熱取得と同時に屋根板１を通しての外気へ
の熱損失の結果として、屋根板１のみの集熱面での上昇
温度には限界があるが、屋根板１の上を更にガラス板25
で覆うことにより、集熱空気温度の上昇限界を上昇させ
さらに高温の集熱が可能となり、また外部の風による集
熱温度への影響を少なくすることができる。

【０００５】逆流防止ダンパー６、ファン７及び流路切
換えダンパー８を設け、該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ハンドリ
ングボックス５を屋根裏空間に設置するとともに、この
ハンドリングボックス５の逆流防止ダンパーの流入側を
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に開口し、該空気流通空間13か
ら室内への吹出口14を設けた。

【０００６】前記ハンドリングボックス５の逆流防止ダ
ンパー６の流入側は前記のごとく、棟ダクト４に接続さ
れるが、この逆流防止ダンパー６の流入側は天井等で吸
込口23により室内に開口する循環用ダクト22にも接続さ
れ、該逆流防止ダンパー６はこの棟ダクト４側と循環用
ダクト22側との流路を切り換える流路切換えダンパーと
して構成した。また、この循環用ダクト22が開口する吸
入口23を設ける部屋はこれが２階であれば、前記室内へ
の吹出口14を設けた床パネル12がある１階の部屋とは吹
き抜け構造または階段部等によって空気が自由に流れる
ようにすることが望ましい。

【０００７】ハンドリングボックス５内で、逆流防止ダ
ンパー６とファン７との間に給湯コイル15を設け、この
給湯コイル15は循環配管16で貯湯槽17と連結し、該貯湯
槽17には、追焚き用の補助ボイラー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24を接続す
る。一方、蓄熱土間コンクリート11を掘下げてピット20
を形成し、ここに補助暖房装置としてファンベクター21
を設置する。該ファンベクター21の熱源コイルは補助ボ
イラー18に組込む暖房専用ボイラーに接続させる。

【０００８】次に、使用法について説明すると、冬の集
熱時には逆流防止ダンパー６は循環用ダクト22の接続口
を閉じ、棟ダクト４へ連結する接続口を開く。また、流
路切換えダンパー８は排気ダクト接続口を閉鎖し、ファ
ン７と立下りダクト接続口を連通させる。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
れた空気は勾配に沿って上昇して棟ダクト４に集められ
てからファン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内を流下
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、吹出口14から温風と
して直接室内へ吹出されるのとの３通りの暖房作用を行
う。一方、給湯コイル15で、ここに循環配管16を介して
貯湯槽17から送り込まれる水が加熱され、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
の補助ボイラー18で再加熱されて給湯配管から各所へ給
湯される。

【０００９】夜間等冬の非集熱時には、逆流防止ダンパ
ー６は棟ダクト４へ連結する接続口を閉じ、循環用ダク
ト22の接続口を開く。この状態でファン７を駆動すれ
ば、室内の空気が吸込口23より循環用ダクト22を介して
ハンドリングボックス５に入り、該ハンドリングボック
ス５から立下りダクト10内を流下し、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へ入り、蓄
熱土間コンクリート11が放熱する熱で加温されて吹出口
14から温風として室内へ吹出され、再度吸込口23に入る
循環を繰り返す。この場合は給湯コイル15でのお湯採り
は行わない。なお、この蓄熱土間コンクリート11の放熱
だけでは熱量が不足の場合は補助暖房装置としてファン
ベクター21を作動させる。

【００１０】夏季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を通ることで給湯コイル15の加熱は行うの
で、夏季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。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのようなソ
ーラーシステムハウスでは、夏季等高温時で暖房の必要
のない季節では太陽熱利用で湯が得られるという利用し
かなく、冷房に関しては何ら利用されていない。本発明
の目的は前記不都合を解消し、夏季等高温時に冷房がで
きるものであり、しかも、フロンガスを使用しない環境
保全に適した冷房であり、かかる冷房設備として暖房の
システム設備を利用するので安価かつ省エネルギー的で
あり、湿度を主体としたコントロールも可能なソーラー
システムハウスを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、屋根板の直下に屋根勾配を有する空気流路を
形成し、この空気流路の一端は外気取入口として開口
し、他端は集熱ボックスとしての棟ダクトに連通させ、
逆流防止ダンパー、ファン及び流路切換えダンパーを設
けた第１のハンドリングボックスを屋根裏空間に設置す
るとともに、該第１のハンドリングボックスの流路切換
えダンパーの流出側の一方は、下端が蓄熱土間コンクリ
ートと床パネルとの間の空気流通空間に開口する立下り
ダクトに連通させ、空気流通空間から室内への吹出口を
設けたソーラーシステムハウスにおいて、室内に開口す
る循環用ダクトをファン内蔵の第２のハンドリングボッ
クスの流入側に接続し、この第２のハンドリングボック
スの流出側は吸着剤充填容器の一端に接続し、該吸着剤
充填容器の他端を立下りダクトの上部と連結し、かつ、
吸着剤充填容器から立下りダクトまでに、外気に放熱す
る放熱コイルとの冷媒の循環を行う冷却コイルと加湿設
備とを配設し、前記第１のハンドリングボックスの流路
切換えダンパーの流出側の他方を吸着剤充填容器の一端
に前記第２のハンドリングボックスの流出側と切換え可
能に合流させ、吸着剤充填容器の他端を排気ダクトに切
換え可能に接続したこと、もしくは、室内に開口する循
環用ダクトをファン内蔵の第２のハンドリングボックス
の流入側に接続し、この第２のハンドリングボックスの
流出側は吸着剤充填容器を通過壁として設けた吸着塔の
一端に接続し、該吸着塔の他端を立下りダクトの上部と
連結し、かつ、外気や水中への放熱コイルとの冷媒の循
環を行う冷却コイルを前記吸着剤充填容器に内蔵させ、
また、蓄熱土間コンクリート上には加湿パンを設け、前
記第１のハンドリングボックスの流路切換えダンパーの
流出側の他方を吸着塔の一端に前記第２のハンドリング
ボックスの流出側と切換え可能に合流させ、吸着塔の他
端を排気ダクトに切換え可能に接続したことを要旨とす
るものである。

【００１３】

【作用】請求項１記載の本発明によれば、夏季等高温時
に冷房を行う場合には第２のハンドリングボックスに内
蔵したファンを駆動すれば、室内に開口する循環用ダク
トから室内の空気が第２のハンドリングボックス内に入
り、ここから吸着剤充填容器に送られる。該吸着剤充填
容器では吸着剤により室内からの湿った空気は乾燥済の
吸着剤の吸着作用で除湿される。このとき、吸着剤に吸
着された分の水分が持っていた潜熱は空気にわたされる
ので、空気温度は上がる。除湿され温度が上がった空気
は、送気ダクトを流れ、外気に放熱する放熱コイルとの
冷媒の循環を行う冷却コイルを通過してある程度温度を
下げ、その次に、散水設備でスプレー加湿されて冷風と
なり、立下りダクト内を流下し、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
空間では加冷熱空気が床パネルを介して直接床面下を冷
やすのと、蓄熱土間コンクリート11に蓄冷熱させるの
と、吹出口14から冷風として直接室内へ吹出されるのと
の３通りの冷房作用を行う。

【００１４】このようにして、吸着剤充填容器では吸着
剤の全体が湿ってきた場合には、吸着剤充填容器の流入
側を第１のハンドリングボックスの流路切換えダンパー
の流出側に接続するように流路切換えダンパーを切換え
る。また、吸着剤充填容器の流出側に前記送気ダクトと
切換え可能な排気ダクト側に切換える。このようにして
第１のハンドリングボックスのファンを駆動すれば、金
属板である屋根板が屋根板の直下で屋根勾配を有する空
気流路へ入った外気を温め、高温の超乾燥した空気にす
る。この超乾燥空気は、棟ダクトに集められてからファ
ンにより第１のハンドリングボックスに入り、この第１
のハンドリングボックスから吸着剤充填容器に入り、湿
っている吸着剤を該吸着剤の脱着作用で乾燥させ、湿っ
た空気として排気ダクトから排出させる。これにより吸
着剤充填容器内の吸着剤は乾燥したものとなり、次の吸
着に備える。

【００１５】さらに、前記作用に加えて、冷房時に第２
のハンドリングボックスを介して吸着剤充填容器に送り
込む空気は、流入量調整ダクトの調整で循環用ダクトを
介する室内からの空気と外気取入れダクトからの外気と
を適宜混合することができる。

【００１６】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、吸着と脱着を行う吸着剤充填容器を使い分け
ることができる。

【００１７】請求項３記載の本発明によれば、１個の吸
着剤充填容器を間缺的に吸着、脱着させるものであり、
吸着を行う場合第１のハンドリングボックスの流出側は
バイパスダクトに接続し、第１のハンドリングボックス
からの超乾燥空気はこのバイパスダクトを介して吸着剤
充填容器を通過させずに排気ダクトより排出する。

【００１８】請求項４記載の本発明によれば、基本的作
用は前記請求項１の場合と同一であるが、冷却コイルを
前記吸着剤充填容器に内蔵させることで吸着剤の発熱を
冷却して温度を低く保ち、吸着能力を高めることができ
る。

【００１９】

【実施例】以下、図面について本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は本発明のソーラーシステムハウスの第
１実施例と示す要部の説明図で、前記従来例を示す図５
と同一構成要素には同一参照符号を付したものである。

【００２０】すなわち、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、その下面はグラスウール等の
断熱材を配した断熱層として構成する。この空気流路２
の一端は軒先下面または小屋裏換気のための小屋裏空間
に外気取入口３として開口し、他端は断熱材による集熱
ボックスとしての棟ダクト４に連通させる。逆流防止ダ
ンパー６、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を第１のハンドリングボックス
として屋根裏空間に設置するとともに、このハンドリン
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の流出側の一
方は立下りダクト10の上端に接続する。立下りダクト10
の下端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に開口し、該空気流通空間13から室内へ
の吹出口14を設けた。前記屋根１の頂上部近傍は金属板
の上方にガラス板25を設ける。

【００２１】前記ハンドリングボックス５の逆流防止ダ
ンパー６の流入側は前記のごとく、棟ダクト４に接続さ
れるが、この逆流防止ダンパー６の流入側は天井等で吸
込口23により室内に開口する循環用ダクト22にも接続さ
れ、該逆流防止ダンパー６はこの棟ダクト４側と循環用
ダクト22側との流路を切り換える流路切換えダンパーと
して構成した。また、この循環用ダクト22が開口する吸
入口23を設ける部屋はこれが２階であれば、前記室内へ
の吹出口14を設けた床パネル12がある１階に部屋とは吹
き抜け構造または階段部等を通過して空気が自由に流れ
るようにすることが望ましい。

【００２２】第２のハンドリングボックスとして、ファ
ン26を内蔵したハンドリングボックス27を屋根裏空間に
設置する。前記循環用ダクト22を分岐して第２のハンド
リングボックス27の流入側に接続し、また、外気取入れ
ダクト28もこの第２のハンドリングボックス27の流入側
に接続し、第２のハンドリングボックス27内に循環用ダ
クト22との接続部と外気取入れダクト28の接続部の流入
量を調整する流入量調整ダンパー29を設けた。

【００２３】図中、30，31はシリカゲル、セオドライ
ト、活性炭などの巨大な表面積を持った、つまり、無数
の細孔を有する物質である吸着剤32を充填した吸着剤充
填容器であり、この吸着剤充填容器30，31はダクトで流
入側相互、流出側相互を接続して並列に接続した。この
吸着剤充填容器30，31相互の接続中点にはサイクル切換
えダンパー33，34を配設するが、これら吸着剤充填容器
30，31の流入側のサイクル切換えダンパー33を配設した
合流部には第１のハンドリングボックス５の流路切換え
ダンパー８の流出側の他の一方と、第２のハンドリング
ボックス27の流出側を該サイクル切換えダンパー33で切
換え可能に接続する。

【００２４】一方、吸着剤充填容器30，31の流出側のサ
イクル切換えダンパー34を配設した合流部には吸着剤充
填容器30，31の流出側と立下りダクト10の上部とを連結
する送気ダクト35と排気ダクト36とを該サイクル切換え
ダンパー34で切換え可能に接続する。

【００２５】送気ダクト35の途中に、外気に放熱する放
熱コイル37との冷媒水の循環をポンプ39で行う冷却コイ
ル38と散水設備40とを吸着剤充填容器30，31側から見て
順次配設した。

【００２６】前記排気ダクト36に給湯コイル15を設け、
この給湯コイル15は図５に示すように循環配管16で貯湯
槽17と連結し、該貯湯槽17には、追焚き用の補助ボイラ
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24を接続する。また、第１のハンドリングボッ
クス５内で、逆流防止ダンパー６とファン７との間に補
助暖房コイル41を設け、この補助暖房コイル41は補助ボ
イラー18に組込む暖房専用ボイラーに接続させる。

【００２７】次に、使用法について説明する。夏季等高
温時に冷房を行う場合には、第１のハンドリングボック
ス５の逆流防止ダンパー６は該ハンドリングボックス５
の流入側を前記棟ダクト４に連通させ、循環用ダクト22
側を閉じる。また、流路切換えダンパー８は立下りダク
ト10側を閉じる。さらに、吸着剤充填容器30, 31は例え
ば図示のごとく吸着剤充填容器31の流入側を第１のハン
ドリングボックス５に接続し、吸着剤充填容器30の流入
側を第２のハンドリングボックス27に接続するようにサ
イクル切換えダンパー33を設定し、吸着剤充填容器31の
流出側を排気ダクト36に接続し、吸着剤充填容器30の流
出側を送気ダクト35に接続するようにサイクル切換えダ
ンパー34を設定する。

【００２８】このようにして、第２のハンドリングボッ
クス27に内蔵したファン26を駆動すれば、室内に開口す
る循環用ダクト22からの室内の空気と外気取入れダクト
28からの外気が流入量調整ダンパー29で調整されて第２
のハンドリングボックス27内に入り、ここから吸着剤充
填容器30に送られる。該吸着剤充填容器30では吸着剤32
により室内や屋外からの湿った空気は乾燥済の吸着剤32
の吸着作用で除湿される。

【００２９】吸着という現象は、吸着剤32のごとき巨大
な表面積を持った、つまり、無数の細孔を有する物質に
分子が物理的に取り込まれる現象であり、温度を上げ、
あるいは真空にすると吸着された分子は飛び出す。これ
が脱着である。空気中にある水分子、すなわち水蒸気は
激しく運動しているので、運動エネルギー（潜熱）を有
する。水分子が吸着剤32に吸着されて動けなくなると潜
熱を放出し、空気温度が上がるが、この原理を利用した
のが吸着式除湿冷房である。

【００３０】図３に空気温度の変化を示す。左下が冷房
に使用する空気の動きであるが、室内の冷房条件を温度
27°、湿度50％にしたいと仮定し、循環用ダクト22から
の室内の空気と外気取入れダクト28からの外気とを２対
１で混合するように流入量調整ダンパー29を調整する。
かかる混合空気は第２のハンドリングボックス27に流入
された際には点の状態、温度28°、湿度約60％になる。
その湿り空気の水分が前記のごとく乾燥済の吸着剤32で
吸着されるとき、吸着剤32に吸着された分の水分が持っ
ていた潜熱は空気にわたされるので、空気温度は上が
る。

【００３１】除湿され温度が上がった空気は、吸着剤充
填容器30から出て送気ダクト35を流れ、外気に放熱する
放熱コイル37との冷媒水の循環をポンプ39で行う冷却コ
イル38を通過してある程度温度を下げる（図３中の放熱
冷却）。相対湿度はこの温度降下にともない多少上昇す
るが、まだ、乾燥空気である。

【００３２】次いで、散水設備40で水を噴霧して加湿す
ることで、この空気は冷風となり、立下りダクト10内を
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では加冷熱
空気が床パネルを介して直接床面下を冷やすのと、蓄熱
土間コンクリート11に蓄冷熱させるのと、吹出口14から
冷風として直接室内へ吹出されるのとの３通りの冷房作
用を行う。

【００３３】このようにして、吸着剤充填容器30では吸
着剤32の全体が湿ってきた場合には、吸着剤充填容器30
の流入側を第１のハンドリングボックス５に接続するよ
うにサイクル切換えダンパー33を切換え、吸着剤充填容
器30の流出側を排気ダクト36に接続するようにサイクル
切換えダンパー34を切換える。これにより、吸着剤充填
容器31が今度は前記吸着を行うようになる。

【００３４】そして、第１のハンドリングボックス５の
ファン７を駆動すれば、金属板である屋根板１が屋根板
の直下で屋根勾配を有する空気流路２へ入った外気（温
度約30°、湿度約75％）を温め、温度約80°、湿度約10
％以下の高温の超乾燥した空気にする。この超乾燥空気
は、棟ダクト４に集められてからファン７により第１の
ハンドリングボックス５に入り、この第１のハンドリン
グボックス５から吸着剤充填容器30に入り、湿っている
吸着剤32を該吸着剤32の脱着作用で乾燥させる。

【００３５】このように湿った吸着剤32を脱着して自分
が加湿される時は超乾燥空気は、図３に示すようにエン
タルピの等しい線上を移動し、すなわち絶対湿度が上が
るとともに潜熱をうばわれて温度が下がり、湿った空気
として排気ダクト36から排出される。これにより吸着剤
充填容器30内の吸着剤32は乾燥したものとなり、次の吸
着に備える。

【００３６】なお、前記排気ダクト36から排出される空
気はまだ高温のものであり、給湯コイル15で、ここに循
環配管16を介して貯湯槽17から送り込まれる水が加熱さ
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補助ボイラー18で再加熱されて給湯
配管から各所へ給湯される。

【００３７】このように本実施例は２つの吸着剤充填容
器30，31が交互に吸着と脱着を繰り返すが、脱着乾燥し
た吸着剤32はその水分量だけエネルギーを失ったことに
なるが、吸着時にこの失ったエネルギーを回収する。た
だしこのとき、装置の持っている熱容量と温度差分はロ
スとなる。なお、かかる吸着剤充填容器30，31の吸着と
脱着の相互切り換えは、容器内に温度センサを設け、吸
着剤32が湿ってくると吸着サイクルにある吸着剤充填容
器の出口温度が急に下がり始めることを感知して自動的
に切り換えるようにすることや、容器内に湿度センサを
設け吸着剤32の湿り具合を感知する方法、もしくは重量
センサを設け、吸着剤32の重量が約20％増すことを検知
する方法などが採用し得る。

【００３８】図２は本発明の第２実施例を示すもので、
吸着剤充填容器30は単数であり、その流入側と流出側と
を接続するバイパスダクト42を設け、このバイパスダク
ト42の流入側は第１のハンドリングボックス５の流出側
と第２のハンドリングボックス27の流出側との合流接続
部に接続するが、この部分には流路切換えダンパー43を
設ける。また、このバイパスダクト42の流出側は送気ダ
クト35と排気ダクト36との合流接続部に接続するが、こ
の部分には流路切換えダンパー44を設けた。

【００３９】さらに、本実施例では第１のハンドリング
ボックス５の流入側は棟ダクト４のみに連通させ、第２
のハンドリングボックス27の流入側を天井等で吸込口23
により室内に開口する循環用ダクト22と外気取入れダク
ト28とに接続し、この第２のハンドリングボックス27の
流入側に流路切換えダンパー45を設けた。

【００４０】第２のハンドリングボックス27の流出側は
前記のごとき吸着剤充填容器30やバイパスダクト42の流
入側に接続するが、流路切換えダンパー46を設け、立下
りダクト10の上部にも接続する。また、本実施例では給
湯コイル15は第１のハンドリングボックス５内で、逆流
防止ダンパー６とファン７との間に設け、補助暖房コイ
ル41は第２のハンドリングボックス27内で、ファン26と
流路切換えダンパー46との間に設ける。その他の構成は
前記第１実施例と同様である。

【００４１】この第２実施例では、吸着剤充填容器30を
間缺的に吸・脱着を繰り返すものであり、冷房を行うた
めに吸着剤充填容器30を吸着している場合には、流路切
換えダンパー43を第１のハンドリングボックス５の流出
側とバイパスダクト42とをつなげるように調整し、バイ
パスダクト42と排気ダクト36とをつなげるように流路切
換えダンパー44を調整する。これにより、バイパスダク
ト42は排気ダクト36に連通する排気ダクトとして作用
し、第１のハンドリングボックス５からの高温の超乾燥
した空気は給湯コイル15を加熱するだけでバイパスダク
ト42および排気ダクト36を介して屋外に排気される。

【００４２】また、吸着剤充填容器30を脱着する場合は
前記流路切換えダンパー43，44を切換えて第１のハンド
リングボックス５からの高温の超乾燥した空気を吸着剤
充填容器30に入れ、排気ダクト36から屋外に排気され
る。これに対して、第２のハンドリングボックス27では
流路切換えダンパー45で外気取入れダクト28を閉じ、流
出側は流路切換えダンパー46で吸着剤充填容器30側を閉
じ、立下りダクト10の上部と連通させる。

【００４３】このようにすれば、室内の空気は、吸込口
23により循環用ダクト22→第２のハンドリングボックス
27→立下りダクト10→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→室内→循環用ダクト22と
いう循環になる。そして、前記吸着での冷房時には蓄熱
土間コンクリート11に蓄冷熱させた冷熱を放出させて、
冷房を維持する。

【００４４】なお、前記第１実施例、第２実施例ともに
集熱量不足のときに補助暖房コイル41を加熱状態として
脱着を行う空気を得ることができるが、第２実施例の場
合は第１のハンドリングボックス５とこの補助暖房コイ
ル41のある第２のハンドリングボックス27の両方から同
時に吸着剤充填容器30に空気を送り込むことができる。

【００４５】図４は本発明の第３実施例を示すものであ
る。前記図１の吸着剤充填容器30，31に代えて、吸着塔
50, 51を設けるが、この吸着塔50，51は内部の流路に吸
着剤32を収めた吸着剤充填容器52，53を通過壁として設
けた。一例として吸着剤充填容器52，53は偏平な枠の両
面を網材で覆ったものである。

【００４６】また、この吸着塔50, 51はダクトで端部相
互を接続して並列に接続した。この吸着塔50, 51相互の
一端側の接続中点にはサイクル切換えダンパー33，34を
配設するが、これら吸着塔50, 51相互の接続中点でサイ
クル切換えダンパー33を配設した合流部には第１のハン
ドリングボックス５の流路切換えダンパー８の流出側で
ある排気ダクト36の分岐部と立下りダクト10の上部とを
該サイクル切換えダンパー33で切換え可能に接続する。
また、前記排気ダクト36の分岐部には切換えダンパー54
を設けた。

【００４７】一方、吸着塔50, 51相互の他端側の接続中
点でサイクル切換えダンパー34を配設した合流部には吸
着塔50, 51の流出側のサイクル切換えダンパー34を配設
した合流部には第２のハンドリングボックス27の流出側
と排気ダクト36への合流部とを該サイクル切換えダンパ
ー34で切換え可能に接続する。

【００４８】さらに、吸着剤充填容器52，53内に冷却コ
イル38を設け、これら冷却コイル38と井戸55の内部に配
置する放熱コイル37とを、冷媒水の循環をポンプ39で行
う循環配管56で連結した。なお、冷却コイル38は相互に
接続するものとし、相互接続部に冷却水切換え弁57を配
設する。前記循環配管56の井戸55の内部に入る側の途中
は土中に埋設する。

【００４９】前記第１のハンドリングボックス５内で、
逆流防止ダンパー６とファン７との間に補助暖房兼給湯
コイル58を設け、この補助暖房兼給湯コイル58は加温・
お湯取り切換え弁59, 60を介して循環配管61, 62で暖房
・給湯ボイラー63の暖房専用側や１缶２水式貯湯タンク
64に接続し、さらに１缶２水式貯湯タンク64は暖房・給
湯ボイラー63の給湯専用側を介して風呂や洗面所、台所
へとつながる給湯配管24に接続する。

【００５０】前記井戸55には汲上げポンプ65を設置し、
この汲上げポンプ65に接続する給水配管66を１缶２水式
貯湯タンク64に接続する。

【００５１】立下りダクト10の下端が開口する直下で蓄
熱土間コンクリート11上に加湿パン67を設け、前記給水
配管66から分岐した分岐給水配管69の先端をこの加湿パ
ン67に望ませるが、その先端部にはボールタップ弁68を
設けた。この加湿パン67は底を緩い傾斜面として水位を
変えて水面表面積を変え、加湿量を調整できるようにし
ている。

【００５２】なお、冷却コイル38の冷媒の冷却源として
は、放熱コイル37を外気放熱のものとしたり、クーリン
グタワーを使用したりすることもできる。

【００５３】次に、使用法について説明する。夏季等高
温時に冷房を行う場合には、第１のハンドリングボック
ス５の逆流防止ダンパー６は該ハンドリングボックス５
の流入側を前記棟ダクト４に連通させ、循環用ダクト22
側を閉じる。また、流路切換えダンパー８は立下りダク
ト10側を閉じる。さらに、吸着塔50, 51は例えば図示の
ごとく吸着塔51の一端を流入側として第１のハンドリン
グボックス５に接続し、吸着塔50の一端を流入側として
第２のハンドリングボックス27に接続するようにサイク
ル切換えダンパー33，34を設定し、その結果、吸着塔51
の他端流出側は排気ダクト36に接続され、吸着塔50の他
端流出側は立下りダクト10に接続される。

【００５４】このようにして、第２のハンドリングボッ
クス27に内蔵したファン26を駆動すれば、室内に開口す
る循環用ダクト22からの室内の空気と外気取入れダクト
28からの外気が流入量調整ダンパー29で調整されて第２
のハンドリングボックス27内に入り、ここから吸着塔50
に送られ、該吸着塔50で吸着剤充填容器52を通過する。
吸着剤充填容器52では吸着剤32により室内や屋外からの
湿った空気は乾燥済の吸着剤32の吸着作用で除湿され、
また、放熱コイル37で多少温度を下げられる。

【００５５】除湿され温度が約30°程度になった空気
は、吸着塔50から出て立下りダクト10内を流下し、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では加湿パン67により加
湿冷却された加冷熱空気が床パネルを介して直接床面下
を冷やすのと、蓄熱土間コンクリート11に蓄冷熱させる
のと、吹出口14から冷風として直接室内へ吹出されるの
との３通りの冷房作用を行う。

【００５６】このようにして、吸着塔50の吸着剤充填容
器52では吸着剤32の全体が湿ってきた場合には、吸着塔
50の流入側を第１のハンドリングボックス５に接続する
ようにサイクル切換えダンパー33を切換え、吸着塔50の
流出側を排気ダクト36に接続するようにサイクル切換え
ダンパー34を切換える。これにより、吸着塔51の吸着剤
充填容器53が今度は前記吸着を行うようになる。

【００５７】そして、第１のハンドリングボックス５の
ファン７を駆動すれば、金属板である屋根板１が屋根板
の直下で屋根勾配を有する空気流路２へ入った外気（温
度約30°、湿度約75％）を温め、温度約80°、湿度約10
％以下の高温の超乾燥した空気にする。この超乾燥空気
は、棟ダクト４に集められてからファン７により第１の
ハンドリングボックス５に入り、この第１のハンドリン
グボックス５から吸着塔50の吸着剤充填容器52に入り、
湿っている吸着剤32を該吸着剤32の脱着作用で乾燥させ
る。

【００５８】このように湿った吸着剤32を脱着して温度
が下がり、湿った空気は排気ダクト36から排出される。
これにより吸着塔50の吸着剤充填容器52内の吸着剤32は
乾燥したものとなり、次の吸着に備える。

【００５９】本実施例でも吸着剤充填容器52, 53がある
吸着塔50, 51が交互に吸着と脱着を繰り返すが、前記第
１実施例と異なり、吸着時と脱着時の空気の流れを逆に
している。このようにすれば、吸着時には吸着が進行し
ている層が進んで背面に到達したことろで吸着を終わら
なければならないために、背面の最後の薄い層はまだ半
乾燥状態にあるが、脱着はその面から行うことになり、
効率のよいものとなる。

【００６０】一方、第１のハンドリングボックス５内
で、逆流防止ダンパー６とファン７との間の補助暖房兼
給湯コイル58を１缶２水式貯湯タンク64側に接続するよ
うに加温・お湯取り切換え弁59, 60を切換えれば、ハン
ドリングボックス５内を通過する熱風で温められた補助
暖房兼給湯コイル58のお湯は、１缶２水式貯湯タンク64
に溜められ、ここから給湯配管24を介して風呂や洗面
所、台所へと配給される。また、その温度が低い場合は
暖房・給湯ボイラー63の給湯専用側で追い焚きを行えば
よい。

【００６１】また、集熱量不足のときに補助暖房兼給湯
コイル58を補助暖房コイルとして加熱状態とし、これで
脱着を行う空気を得ることもできる。この場合は加温・
お湯取り切換え弁59, 60を切換えて補助暖房兼給湯コイ
ル58を暖房・給湯ボイラー63の暖房専用側に接続する。

【００６２】さらに、井戸55は吸着剤充填容器52，53内
に冷却コイル38に冷却水を送るため、冷却コイル38を冷
却するが、循環配管56の井戸55の内部に入る側の途中は
土中に埋設してあるので、この部分で土中放熱させるこ
ともできる。また、この井戸55からは１缶２水式貯湯タ
ンク64や加湿パン67への水の補給を行う。

【００６３】

【発明の効果】以上述べたように本発明のソーラーシス
テムハウスは、屋根板直下に屋根勾配で延びる空気流路
を流れる空気を太陽熱で加熱し、加熱空気を断熱材によ
る集熱ボックスとしての棟ダクトに集め、この棟ダクト
に集められた加熱空気をファン内蔵のハンドリングボッ
クスとこのハンドリングボックスからの立下りダクトを
介して蓄熱土間コンクリートと床パネルとの間に送り、
加熱空気で直接床面上を温めるのと、加熱空気を温風吹
出口から室内へ吹出させるのと、加熱空気の熱を蓄熱土
間コンクリートに蓄熱させるのと３通りの暖房作用を行
うソーラーシステムハウスにおいて、その設備を利用し
て安価かつ省エネルギー的に夏季等高温時に冷房ができ
るものである。

【００６４】しかも、フロンガスを使用しない環境保全
に適した冷房ができるものであり、湿度を主体としたコ
ントロールも可能なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のソーラーシステムハウスの第１実施例
を示す説明図である。

【図２】本発明のソーラーシステムハウスの第２実施例
を示す説明図である。

【図３】吸着剤の吸着、脱着を示す空気線図である。

【図４】本発明のソーラーシステムハウスの第３実施例
を示す説明図である。

【図５】従来のソーラーシステムハウスを示す縦断側面
図である。

【符号の説明】

１…屋根板 ２…空気流路 ３…外気取入口 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 ７…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…蓄熱土間コンクリート 12…床パネル 13…空気流通空間 14…吹出口 15…給湯コイル 16…循環配管 17…貯湯槽 18…補助ボイラ
ー 20…ピット 21…ファンベク
ター 21ｂ…配管 22…循環用ダク
ト 23…吸込口 24…給湯配管 25…ガラス板 26…ファン 27…ハンドリングボックス 28…外気取入れ
ダクト 29…流入量調整ダンパー 30,31 …吸着剤
充填容器 32…吸着剤 33,34 …サイク
ル切換えダンパー 35…送気ダクト 36…排気ダクト 37…放熱コイル 38…冷却コイル 39…ポンプ 40…散水設備 41…補助暖房コイル 42…バイパスダ
クト 43, 44，45, 46…流路切換えダンパー 50, 51…吸着塔 52, 53…吸着剤
充填容器 54…切換えダンパー 55…井戸 56…循環配管 57…冷却水切換
え弁 58…補助暖房兼給湯コイル 59, 60…加温・
お湯とり切換え弁 61, 62…循環配管 63…暖房・給湯
ボイラー 64…１缶２水式貯湯タンク 65…汲上げポン
プ 66…給水配管 67…加湿パン 68…ボールタップ弁 69…分岐給水配
管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−75858（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−124637（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−87830（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−155920（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−39844（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平３−41228（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋根板の直下に屋根勾配を有する空気流
   路を形成し、この空気流路の一端は外気取入口として開
   口し、他端は集熱ボックスとしての棟ダクトに連通さ
   せ、逆流防止ダンパー、ファン及び流路切換えダンパー
   を設けた第１のハンドリングボックスを屋根裏空間に設
   置するとともに、該第１のハンドリングボックスの流路
   切換えダンパーの流出側の一方は、下端が蓄熱土間コン
   クリートと床パネルとの間の空気流通空間に開口する立
   下りダクトに連通させ、空気流通空間から室内への吹出
   口を設けたソーラーシステムハウスにおいて、 室内に開口する循環用ダクトをファン内蔵の第２のハン
   ドリングボックスの流入側に接続し、さらに、第２のハ
   ンドリングボックスの流入側に外気取入れダクトを接続
   し、第２のハンドリングボックス内に室内に開口する循
   環用ダクトとの接続部とこの外気取入れダクトとの流入
   量を調整する流入量調整ダンパーを設け、この第２のハ
   ンドリングボックスの流出側は吸着剤充填容器の一端に
   接続し、該吸着剤充填容器の他端を立下りダクトの上部
   と連結し、かつ、吸着剤充填容器から立下りダクトまで
   に、外気に放熱する放熱コイルとの冷媒の循環を行う冷
   却コイルと加湿設備とを配設し、前記第１のハンドリン
   グボックスの流路切換えダンパーの流出側の他方を吸着
   剤充填容器の一端に前記第２のハンドリングボックスの
   流出側と切換え可能に合流させ、吸着剤充填容器の他端
   を排気ダクトに切換え可能に接続したことを特徴とする
   ソーラーシステムハウス。
2. 【請求項２】 吸着剤充填容器は複数を並列接続で設
   け、その流入側、流出側の相互合流接続部にサイクル切
   換えダンパーを設け、この流入側のサイクル切換えダン
   パー設置個所に第１のハンドリングボックスの流出側と
   第２のハンドリングボックスの流出側とを切換え可能に
   接続し、また、流出側のサイクル切換えダンパー設置個
   所に送気ダクトと排気ダクトとを切換え可能に接続した
   請求項１記載のソーラーシステムハウス。
3. 【請求項３】 吸着剤充填容器は単数であり、その流入
   側と流出側とを接続するバイパスダクトを設け、このバ
   イパスダクトの流入側は第１のハンドリングボックスの
   流出側と第２のハンドリングボックスの流出側との合流
   接続部に切換え可能に接続し、バイパスダクトの流出側
   は送気ダクトと排気ダクトとの合流接続部に切換え可能
   に接続した請求項１記載のソーラーシステムハウス。
4. 【請求項４】 屋根板の直下に屋根勾配を有する空気流
   路を形成し、この空気流路の一端は外気取入口として開
   口し、他端は集熱ボックスとしての棟ダクトに連通さ
   せ、逆流防止ダンパー、ファン及び流路切換えダンパー
   を設けた第１のハンドリングボックスを屋根裏空間に設
   置するとともに、該第１のハンドリングボックスの流路
   切換えダンパーの流出側の一方は、下端が蓄熱土間コン
   クリートと床パネルとの間の空気流通空間に開口する立
   下りダクトに連通させ、空気流通空間から室内への吹出
   口を設けたソーラーシステムハウスにおいて、 室内に開口する循環用ダクトをファン内蔵の第２のハン
   ドリングボックスの流入側に接続し、さらに、第２のハ
   ンドリングボックスの流入側に外気取入れダクトを接続
   し、第２のハンドリングボックス内に室内に開口する循
   環用ダクトとの接続部とこの外気取入れダクトとの流入
   量を調整する流入量調整ダンパーを設け、この第２のハ
   ンドリングボックスの流出側は吸着剤充填容器を通過壁
   として設けた吸着塔の一端に接続し、該吸着塔の他端を
   立下りダクトの上部と連結し、かつ、外気や水中への放
   熱コイルとの冷媒の循環を行う冷却コイルを前記吸着剤
   充填容器に内蔵させ、また、蓄熱土間コンクリート上に
   は加湿パンを設け、前記第１のハンドリングボックスの
   流路切換えダンパーの流出側の他方を吸着塔の一端に前
   記第２のハンドリングボックスの流出側と切換え可能に
   合流させ、吸着塔の他端を排気ダクトに切換え可能に接
   続したことを特徴とするソーラーシステムハウス。