JP5351677B2

JP5351677B2 - ルーバー

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Publication number: JP5351677B2
Application number: JP2009211433A
Authority: JP
Inventors: 和彦梅田; 泰生天目; 公一長瀬; 恵英若山
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2009-09-14
Filing date: 2009-09-14
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2029-09-14
Also published as: JP2011058319A

Description

本発明は、ルーバーに関する。

ルーバーは、躯体の外面に設置されることで、通風や内部からの眺望を確保しつつ、遮光を行い、躯体本体や建物の内部の温度上昇を抑制する。

このようなルーバーは、比較的広い面積を確保することができるため、このルーバーにより確保される面積を有効に利用することが図られている。

例えば、特許文献１では、ルーバーの表面に太陽電池モジュールを配設することで、ルーバーに照射される日光を利用している。

特開平１１−３０３５２７号公報

ところが、従来のルーバーは、日射によりルーバー自体の温度が上昇することに対しては対策を講じる思想はなかった。
このようにルーバー自体が日射により高温となると、ルーバー間を通過する空気も暖められるため、通風による躯体等の冷却効果が低下する場合がある。

本発明は、日射により高温となったルーバーを冷却するとともに、ルーバーの熱を有効に利用することを可能とするルーバーを提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明のルーバーは、日光の照射側に配設される板状部を備えるルーバー本体と、前記板状部の背面側に配管された給液管と、を備えており、前記給液管には、冷却液が通液されていることを特徴としている。

かかるルーバーによれば、給液管内を流通する冷却液がルーバー本体の熱を吸収するため、ルーバーが冷却されて高温になることが抑制される。
また、ルーバーの熱を吸収した冷却液を各種の熱源等として利用すれば、例えば給湯等の消費エネルギーの省力化を図り、二酸化炭素（ＣＯ_２）排出量の削減を行うことができる。

また、前記給液管が、前記板状部の背面に当接した状態で配管された金属管であれば、熱の吸収をより効果的に行うことが可能となる。

また、前記板状部の表面に、太陽電池モジュールが配設されていてもよい。かかるルーバーは、給液管により熱を吸収するため、ルーバーが高温になることで太陽電池モジュールの発電効率が低下することが防止される。

また、ルーバーは、前記ルーバー本体が箱型に形成されており、前記給液管が前記ルーバー本体の内部に配管されていてもよいし、前記ルーバー本体が、前記板状部の背面側に設置された補助板部を備えており、前記給液管が、前記板状部と前記補助板部とにより挟持されていてもよい。

本発明のルーバーによれば、日射により高温となったルーバーを冷却するとともに、ルーバーの熱を有効に利用することが可能となる。

本発明の好適な実施の形態に係るルーバー装置を模式的に示す側面図である。（ａ）は図１に示すルーバーの正面図、（ｂ）は同ルーバーの平面図、（ｃ）は（ａ）の変形例を示す正面図である。（ａ）はルーバーの詳細を示す断面図、（ｂ）〜（ｄ）は（ａ）の変形例を示す断面図である。（ａ）はルーバー装置の概要を示す模式図、（ｂ）および（ｃ）は（ａ）の変形例を示す模式図である。

本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、図１に示すように、建物等の構造物Ｔの壁面に沿って配設されたルーバー装置１について説明する。

ルーバー装置１は、支柱２０，２０に横架された複数のルーバー１０，１０，…が所定の間隔をあけて上下方向に並設されることで構成されている。
ルーバー装置１は、日光Ｓが直接構造物Ｔに照射することを防止すると同時に、ルーバー１０同士の間からの通風Ａが可能に構成されている。

ルーバー１０は、図２（ａ）に示すように、上下に配設された他のルーバー１０との間に所定の間隔をあけた状態で、支柱２０，２０に横架されている。なお、ルーバー１０を支持する支柱２０の本数や配置は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。

本実施形態のルーバー１０は、図３（ａ）に示すように、ルーバー本体１１と、ルーバー本体１１の板状部１２の背面に配管された給液管１３，１３，…と、板状部１２の表面に配設された太陽電池モジュール１４とを備えて構成されている。

ルーバー本体１１は、断面矩形の箱型部材により構成されていて、ルーバー本体１１の内部空間には、給液管１３が配管されている。ルーバー本体１１を構成する材料は限定されるものではないが、本実施形態では、アルミニウム合金により構成する。

ルーバー本体１１は、日光Ｓの照射側に板状部１２を備えている。
板状部１２は、箱型のルーバー本体１１において、日光Ｓが照射する側に配設されている。本実施形態では、板状部１２の表面に太陽電池モジュール１４が設置されており、背面に給液管１３が当接した状態で配管されている。
本実施形態の板状部１２は、平板状を呈しているが、板状部１２の厚みや断面形状等は適宜設定することが可能である。

ルーバー本体１１には、図２（ａ）に示すように、それぞれ複数本（本実施形態では４本）の給液管１３，１３，…が配管されており、板状部１２を全面的に冷却することが可能なように構成されている。

給液管１３は、板状部１２の背面に配管されており、ルーバー本体１１の熱を吸収する部材である。本実施形態では、給液管１３をルーバー本体１１の内空に収容している。給液管１３は、板状部１２の背面に当接させた状態で板状部１２の背面に固定されている。

給液管１３は、熱伝導率の高い金属管により構成されており、内部に冷却液ｗを通液させることで、ルーバー本体１１の熱を吸収する。本実施形態では、給液管１３として、アルミニウム管を使用するが、給液管１３の材質は、熱伝導率の高いものに限定されるものではない。

本実施形態では、冷却液ｗとして、給液管１３に上水を通液させるものとするが、冷却液ｗは日光Ｓにより高温となったルーバー本体１１の冷却が可能な液体であれば上水に限定されるものではなく、例えば、井戸水や空調装置の冷媒等を通液させてもよい。
なお、図２（ａ）では、上から太陽電池モジュール１４の設置状況を示されたルーバー１０と、給液管１３の配管が示されたルーバー１０と、正面から望むルーバー１０が示されている。

太陽電池モジュール１４は、板状部１２の表面に設置されている。
本実施形態の太陽電池モジュール１４は、図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、複数枚の太陽電池セル１４ａと、ガラス製のカバー板１４ｂと、バックシート１４ｃと、により構成されている。

本実施形態では、太陽電池セル１４ａとして、矩形状のものを採用し、図２（ａ）に示すように、各太陽電池セル１４ａを所定の間隔をあけて配置している。

太陽電池セル１４ａは、表面にガラス製のカバー板１４ｂが配設されていることで、保護されている。また、太陽電池セル１４ａは、バックシート１４ｃを介して板状部１２の表面に固定されている。

支柱２０は、ルーバー１０を支持する部材であって、本実施形態では、図１および図２に示すように、構造物Ｔの壁面に沿って立設された２本の支柱２０によりルーバー１０，１０，…を支持するものとする。

支柱２０の構成は限定されるものではないが、本実施形態では、Ｈ型鋼により構成する（図２（ｂ）参照）。
支柱２０は図示しないブラケットを介して構造物Ｔに固定されている。なお、支柱２０の固定方法は限定されるものではなく、例えば自立していてもよい。

支柱２０には、図２（ｂ）に示すように、支柱２０のフランジに沿って管路２１が配置されている。

本実施形態では、左右の支柱２０，２０にそれぞれ管路２１を配置するものとし、一方の管路２１を給液管１３に冷却液ｗを供給する供給路２１ａとして使用し、他方の管路２１を給液管１３から排出された冷却水を排液する排水路２１ｂとして使用する。

本実施形態では、管路２１として、管材を配管するが、管路２１の構成は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
管路２１には、図示しない分岐管が接続されており、各ルーバー１０に配管された給液管１３と管路２１とが分岐管を介して接続されている。

なお、ルーバー本体１１の構成は、箱型に限定されるものではなく、適宜構成することが可能である。
例えば、図３（ｂ）に示すルーバー本体１１ａのように、板状部１２と、板状部１２の背面に設置された補助板部１５と、により構成されていてもよい。この構成では、板状部１２の背面に配管された給液管１３は、板状部１２と補助板部１５とにより挟持されている。補助板部１５には、給液管１３の配置に応じて溝１５ａが形成されていて、給液管１３は、溝１５ａに収容された状態で、板状部１２の背面に配管される。なお、溝１５ａは、省略してもよい。

また、補助板部１５は、図３（ｃ）に示すルーバー本体１１ｂように、一定の肉厚の板材からなり、給液管１３の配置に応じて形成された溝１５ａにより背面に凹凸を有していてもよい。

また、板状部１２は、図３（ｄ）に示すルーバー本体１１ｃのように、ガラス等の日射を透過する部材により構成されていてもよい。ルーバー本体１１ｃは、板状部１２ａと板状部１２ａを支持する断面コ字状の支持部１６と、により箱型に形成されている。支持部１６は、アルミニウム等により構成された金属部材であって、日射による熱を吸収可能に構成されている。

また、給液管１３は、必ずしも板状部１２の背面に当接している必要はなく、板状部１２との間に隙間をあけた状態で、板状部１２の背面（箱型のルーバー本体１１ｃの底部）に配管してもよい。給液管１３は、支持部１６に当接した状態で配管されていることで、板状部１２ａを通過した日射により高温となった支持部１６の熱を吸収し、ルーバー１０を冷却する。

また、給液管１３は、必ずしも各ルーバー１０に対して複数本配管されている必要はなく、図２（ｃ）に示すように、複数の曲がり部を有した１本の給液管１３を配管してもよい。このとき給液管１３は、給液管１３内に空気が残留することがないように、給液管１３内を流れる冷却液ｗが下側から上側に向かって流れるように配管することが望ましい。

太陽電池モジュール１４の構成も前記の構成に限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
例えば、図３（ｂ）に示すように、太陽電池セル１４ａを２枚のガラス板（カバー板）１４ｂにより挟持してなる太陽電池モジュールであってもよい。

また、太陽電池モジュール１４は、図３（ｃ）に示すように、太陽電池セル１４ａを直接板状部１２の表面に設置し、その表面にカバー板１４ｂを設置することにより構成されたものであってもよい。

また、本実施形態では、図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、複数枚の結晶シリコン系の太陽電池セル１４ａを上下左右に並設することにより太陽電池モジュール１４を構成するものとしたが、図３（ｃ）に示すように、１枚または数枚のフィルムタイプの太陽電池セル１４ａを板状部１２の表面に貼り付けてもよい。

本実施形態のルーバー装置１は、図４（ａ）に示すように、給湯システムの一部を構成している。給湯システムは、熱交換器２とポンプ３とボイラー４とを備えて構成されている。

ルーバー１０に通液される冷却液ｗは、ポンプ３の作用により、ルーバー装置１と熱交換器２との間を循環する。

給液管１３に圧送された冷却液ｗは、ルーバー本体１１の熱を吸収した後、熱交換器２に輸送される。
ルーバー本体１１の熱を吸収し熱交換器２に送液された冷却液ｗは、上水との間で熱交換される。熱交換器２で温められた上水は、ボイラー４においてさらに温度を高められた後、風呂水等の生活において使用するお湯として使用される。

ポンプ３は、冷却液ｗを圧送する圧力を付与する装置であって、本実施形態ではタイマー５により制御する。
タイマー５は、太陽電池モジュール１４に接続されていることで、ルーバー１０への日光Ｓの照射量に応じてポンプ３の制御を行う。すなわち、太陽電池モジュール１４の発電量に応じてポンプ３の出力が調整されるため、日光Ｓの照射量が大きい夏場等では、発電量が大きくなり、冷却液ｗの流量（ポンプ３の出力）が大きくなる。一方、日光Ｓの照射量が小さい冬場等では、発電量が小さいため、冷却液ｗの流量（ポンプ３の出力）は小さくなる。
なお、ポンプ３やタイマー５の構成は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。

ルーバー装置１の用途は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
例えば、本実施形態では、冷却液ｗを循環させる場合を例示したが、図４（ｂ）に示すように、熱交換器２を省略し、ルーバー本体１１の熱を吸収した冷却液ｗを直接ボイラー４に送液してもよい。

また、冷却液ｗとして冷媒を使用する場合には、図４（ｃ）に示すように、ルーバー本体１１の熱を吸収した冷却液ｗを、ヒートポンプ６に供給し、室内空調等７の補助熱に利用してもよい。

本実施形態のルーバー１０によれば、太陽光が照射されることにより高温となったルーバー本体１１の熱を、給液管１３により吸収するため、ルーバー１０が高温になることを防ぐこと（冷却すること）が可能となる。

ルーバー１０を冷却することで、ルーバー１０間を通過する空気の温度が上昇することが防止されるため、建物を通風Ａにより冷却することが可能となる。

また、ルーバー１０の冷却に使用された冷却液ｗの熱を、給湯や空調等に利用することで使用エネルギーの低減化が可能となる。
また、使用エネルギーの低減化に伴い、ＣＯ_２排出量の低減も可能となる。

また、ルーバー装置１は、ルーバー１０の表面積を利用した太陽電池モジュール１４を備えているため、太陽光を利用した発電によりＣＯ_２の排出量の低減化が可能となる。
また、ルーバー本体１１が冷却液ｗにより冷却されるため、太陽電池モジュール１４による発電効率が低下することが防止される。

なお、現在普及している結晶系の太陽電池は、太陽からの放射エネルギーのうち１０％程度を電気エネルギーに変換すると言われている。本実施形態に係るルーバー装置１によれば、給液管１３の冷却液ｗにより、太陽熱を吸収し、エネルギー全体の利用割合をさらに向上させている。また、太陽からの放射エネルギーを有効に利用することで、ＣＯ_２の排出量の低減化が可能となり、環境に優しい構造物を構築することが可能となる。

また、冷却液ｗを圧送するポンプ３やポンプ３の制御を行うタイマー５を、太陽電池モジュール１４により発電された電力により駆動させることも可能である。これにより、使用エネルギーの削減が可能となる。

以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能であることはいうまでもない。

例えば、前記実施形態では、建物の壁面に沿って複数のルーバーを配置する場合について説明したが、ルーバーの設置箇所は限定されるものではなく、例えば、建物の屋上に配置してもよい。

また、前記実施形態では、太陽電池モジュールを板状部の表面に配置するものとしたが、太陽電池モジュールは必要に応じて配置すればよく、省略してもよい。

建物の用途、形状、規模等は限定されるものではない。

１ルーバー装置
１０ルーバー
１１ルーバー本体
１２板状部
１３給液管
１４太陽電池モジュール
１５補助板部
Ｓ日光
ｗ冷却液

Claims

日光の照射側に配設される板状部を備えるルーバー本体と、
前記板状部の背面側に配管された給液管と、を備えており、
前記給液管には、冷却液が通液されていることを特徴とするルーバー。
前記給液管が、前記板状部の背面に当接した状態で配管された金属管であることを特徴とする、請求項１に記載のルーバー。
前記板状部の表面に、太陽電池モジュールが配設されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のルーバー。
前記ルーバー本体が、箱型に形成されており、前記給液管が前記ルーバー本体の内部に配管されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のルーバー。
前記ルーバー本体が、前記板状部の背面側に設置された補助板部を備えており、
前記給液管が、前記板状部と前記補助板部とにより挟持されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のルーバー。