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太陽光熱、エコ住宅の詳細

エコ住宅

◆ 身体と環境にやさしい住まい

「打ち水効果」を取り入れた住まい

エコ住宅の特許を表現した模型

最近の夏の暑さは異常です。

建物内の熱を冷却装置で冷やし、その熱気を外部に放出する現在のシステムでは、万一電力の供給遮断される状況が発生したらどうなるでしょうか。

ヒートアイランドが顕著な都市部の低所得者層の高齢者や幼児などが、一番先の被害者になると思われます。

室内の熱気を外部に出さないで自然に優しいエコな住まい方を考えた時、「打ち水効果」を住宅の中に取り込んで、室内の温度を下げる事が出来ないかを考えてみました。

その結果、こんな方法にたどり着きました。

建物の構造
1,1階と2階を吹き抜けにするスペースを設ける。
2,外壁裏面と屋根面下部分と空気層をつないで、基礎周りの空気が自然に屋根部分から抜けるようにする。
3,屋根最上部には空気層からの排気ガラリを設け、強制排気の為の換気扇も考慮する。(日射が強いほど空気層の温度差が拡大し、空気の流れが強くなる事で、より大きな「打水効果」が期待できる)

熱交換構造
1、吹き抜け天井部分に専用のパレットを取り付け、ゲーム機の「もぐら叩き」のような穴を多数あけコップを被せる。
2,各コップには布を被せパレットに薄く張ってある水を吸い上げ常時湿潤状態にしておく。 

◆ こんな欲張りな、環境にやさしい省エネ住宅を考えてみました

「打水効果」を住宅に取り込むために考えた方法は、夏の室内気温低下だけでしたが、さらにこの仕組みを上手に活用して自然のエネルギーをできるだけ利用したこんな新しい発想の住まいを考案しました。

屋根面下の空気層全体にに集熱パイプを配管し、棟部に貯湯パイプ式タンクを設けた給湯設備
 
ソーラー給湯器は通常屋根の上に載せる為紫外線や風対策上高額になります。この方法は屋根の下になる為安い費用でできます。
棟部タンクを利用した低圧型スプリンクラー設備の設置により、火災事故の初期消火が可能になる。

給湯設備をそのまま利用出来る融雪設備
 
屋根全体に配管した集熱パイプを、降雪している時間だけ温水を逆に流す事で屋根に降る雪を溶かしてしまうか、又は積もった雪を落とす事ができます。
毎年雪下ろし作業で死傷者が出ていますが、この方法ですと費用をかけずに同じ設備を給湯と消雪に使い分けて活用する事ができます。

屋根面下の空気層を使い、温まった空気を床下に送り込んで行う床暖房設備
 
屋根面から暖められる空気を1階床下に送り込んで床暖房に利用。これは広く行われています。

屋根材を一体型ソーラーパネルにしての太陽光発電設備

屋根材は通常の物でも太陽「熱」の利用はできますが、太陽「光」も利用する為に屋根材がソーラーパネルになっているタイプの物を使用することで熱も光も利用できる事になります。

打水効果を取り入れた冷房設備

屋根下部分に湿気のある空気が流れると心配される方がありますが、屋根下の空気層では常時空気が流れて外部に放出されているので、その心配は無いと考えます。

電気などを使った機械的な空調は、幼児や高齢者の体には優しくありません

これらは全て自然エネルギーである太陽の熱と光及び地熱を使っての身体と環境にやさしい省エネ住宅の提案です。

基本的な形状の模型の紹介

この模型(上の写真)を作って、2001年の埼玉県発明創意くふう展に出展し、奨励賞を頂きました。

地上部は太陽の光と熱を取り込みます。
屋根の青いものは発電パネル 地中部は地熱を利用します。
地盤面から下に伸びているのは支持杭展示した模型は約10分の1の縮尺で平屋の片流れ屋根です。
最上部立ち上がりは貯湯槽部分で、壁は外部仕上げを透明にして内部の空気が見えるようにしてあります。

このソーラー住宅の特徴

太陽エネルギーの屋根に注ぐ「光」と「熱」の両方を、できるだけ費用をかけずに最大限利用する工法です。

太陽「光」は当然発電に利用。(省資源タイプの多結晶型で熱に強い屋根材一体型を使う。)

太陽「熱」は屋根材下の全体の空間を上手に活用して年間を通しての給湯、冬場の暖房、融雪及び夏場の冷房にも直接利用します。

特に、ぬれた手が涼しく感じる気化冷却作用「打水効果」を利用した天井からの自然循環冷房はこれまで無かったと思います。

これらの考案の基本は、それぞれの方法の単位面積当りの効率は低いが、住まい全体を考える時の効率性及び、経済性と自然エネルギーの有効活用を第一に考えました。

図面の紹介
地熱利用の詳細

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