JP2000247867A

JP2000247867A - 建物の空気浄化システム

Info

Publication number: JP2000247867A
Application number: JP11046721A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Yomo; 重則四方
Original assignee: Cosmo Home Component Kk; Dakkusu Kk
Current assignee: Cosmo Home Component Kk; Dakkusu Kk
Priority date: 1999-02-24
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2000-09-12

Abstract

(57)【要約】【課題】室内に飛散しているホルムアルデヒドやその
他の有害なガスによって人体が悪影響を受ける。【解決手段】通気路５及び循環路６形成することによ
って建物１内の空気を循環させ、又は通気路５、給気路
９、排気路８を形成して建物内を換気させ、空気が循環
又は換気される途中で通気路５を通過する間に同空気中
の湿度が珪藻土によって調湿され、ホルムアルデヒドや
その他の有害なガスが金属フタロシアニンによって分解
除去されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主として建物内部の
空気中に含まれるホルムアルデヒドを分解除去すると共
に、空気中の水分量を調節して結露の発生を防止するこ
とができ、さらにはホルムアルデヒド以外の有害なガス
をも分解除去できる空気浄化システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、建材や家具等から様々な化学物質
が室内に飛散していることが各種研究によって明らかに
されており、某研究機関の実験では一般的な新築住宅で
少なくとも５０種類以上の化学物質が室内に飛散してい
ることが確認されている。これらの化学物質の中には人
体に悪影響を与えるものがあり、そのうちの１つにホル
ムアルデヒド（ＨＣＨＯ）がある。このホルムアルデヒ
ドは住宅用内装材や家具の表面材として用いられる合板
を作る際に使用される接着剤、特にユリヤ樹脂接着剤に
多く含まれている。このホルムアルデヒドは単純な有機
化合物で、その水溶液はホルマリンと呼ばれ、従来から
殺菌剤や防腐剤として各種分野で使用されると共に、そ
の有害性が指摘されているものである。ホルムアルデヒ
ドの人体への影響には個人差があるが、一般的には空気
中に飛散しているホルムアルデヒドの量に応じて人体に
表１に示すような症状が現われる。

【０００３】

【表１】

【０００４】以上ようにホルムアルデヒドは人体に甚大
な悪影響を与えることが確認されているが、更に、近
年、居住性の向上や省エネルギー化のために建物の高気
密化、高断熱化が進み、室内に飛散しているホルムアル
デヒドが屋外に排出されにくい構造の建物が増えてお
り、前記ホルムアルデヒドによる被害が益々発生し易い
状況となっている。このような実態については建設省・
通産省・厚生省・林野庁等の各省庁も重大な関心をもっ
ており、厚生省は前記省庁の呼びかけで発足した健康住
宅研究会の報告に基づいて平成９年６月にホルムアルデ
ヒドの室内濃度指針値として０．１ｍｇ／ｍ³ 以下（室
内温度２３℃で０．０８ｐｐｍ以下）という数値を発表
している。以上のようにホルムアルデヒドによる被害は
甚大なものであること、その被害を回避するためにホル
ムアルデヒドの室内濃度を下げる方策を早急に確立する
必要があることは各省庁、各種研究機関等の認めるとこ
ろである。しかし、現在は換気扇によって室内を換気し
たり、空気清浄器によって空気を清浄したりしてホルム
アルデヒドの室内濃度を下げているのが実情である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】換気扇や空気清浄器を
使用してホルムアルデヒドの室内濃度を下げることには
次の様な課題があった。．換気扇では同換気扇の近傍の空気のみしか排出され
ないため、いかに排気量の大きな換気扇を使用しても建
物全体を換気することはできず、ホルムアルデヒドやそ
の他の有害なガスを十分に外部に排出しきれない。．換気扇を使用して換気をすると、夏場は冷房によっ
て冷やした空気が外部に排気され、外部の暖かい空気が
内部に供給され、冬場は暖房によって暖めた空気が外部
に排気され、外部の冷たい空気が内部に供給されてしま
うのでエネルギーの無駄が多い。．夏場は換気によって外部から高温多湿の空気が建物
内に供給され、その空気が冷房によって冷やされるため
建物内に結露が発生し、建物の寿命が短くなる。また、
結露は黴やダニの発生原因になり、発生した黴やダニは
アトピー性皮膚炎や小児ぜんそくを引き起こしたり、悪
化させたりする要因になる。即ち、気温が高い夏場はホ
ルムアルデヒドの飛散量が増加するため、室内換気の必
要性が高まるが、その一方で換気を行うと結露の発生を
助長するといった悪循環になる。．空気清浄器は空気中のホコリや塵を除去することは
できるが、その能力に限界があり、ホルムアルデヒドや
その他の有害なガスを十分に除去することはできない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本件発明の目的は前記諸
問題を解決することにあり、室内のホルムアルデヒドや
その他の有害なガスの濃度を可及的にゼロに、少なくと
も人体に悪影響を与えないレベルにまで分解除去可能で
あり、且つ建物内の結露発生を防止できる建物の空気浄
化システムを提供することにある。

【０００７】上記目的を達成するため、本件発明者らは
珪素土及び金属フタロシアニンに着目した。珪藻土は珪
藻殻、雑粘土、非粘土鉱物（長石等）からなる多孔質粉
末状の土であり、１００〜２００メッシュという微粒子
の中におよそ５０〜１００もの孔質（空気層）を有し、
呼吸性、吸着性、保湿性、調湿性等に優れた物質であ
る。この珪藻土は、当初耐火断熱レンガ、コンロ等の主
原料として用いられたが、その後、優れた吸放湿性が着
目されると共に、高分子物質を混合することによって、
水で練るだけで常温下でも硬化させることが可能とな
り、家屋の結露を防止するための吸湿材・調湿材等とし
て用いられるようになったものである。金属フタロシア
ニンは金属イオンにフタロシアニンが配位結合及び共有
結合によって結合した化合物であり、近年ホルムアルデ
ヒドを水と炭酸ガスに分解する能力を備えていることが
明らかになったものである。本件発明はかかる珪藻土と
金属フタロシアニンを利用して上記目的を達成せんとす
るものである。以下、本発明について説明する。

【０００８】本件出願の第１の発明は、建物の外壁とそ
の内側に配置した内壁との間に、下側が室内に連通し上
側が天井裏に連通するように形成された通気路と、通気
路を通って天井裏に流入した空気が室内に戻る循環路と
を備え、前記通気路の内面に、珪藻土と金属フタロシア
ニンの混合物を設けたものである。

【０００９】本件出願の第２の発明は、建物の外壁とそ
の内側に配置した内壁との間に、下側が室内に連通し上
側が天井裏に連通するように形成された通気路と、通気
路を通って天井裏に流入した空気が送り込まれるエアコ
ン室内機と、エアコン室内機から送り出される空気を室
内に戻す循環路と、通気路を通って天井裏に流入した空
気を熱交換して排気路から外部に排気し、外部の空気を
給気路から導入してエアコン室内機に供給する熱交換機
を備え、前記通気路の内面に、珪藻土と金属フタロシア
ニンの混合物を設けたものである。

【００１０】本件出願の第３の発明は、エアコン室内
機、排気路、給気路、熱交換機が２階建以上の建物のい
ずれかの天井裏に設けられ、それらが各階用に共通であ
るものである。

【００１１】本件出願の第４の発明は、循環路が天井裏
から室内に配管されてなるものである。

【００１２】本件出願の第５の発明は、表面に珪藻土と
金属フタロシアニンの混合物を設けた断熱材の外側に外
壁材を、内側に内壁材を夫々設けてなるパネルを使用し
て建物を構築することによって、当該建物の外壁と内壁
の間に通気路を形成したものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明の建物の
空気浄化システムの第１の実施形態の概要を図１に基づ
いて説明する。図１に示す本発明の建物の空気浄化シス
テムは、建物の外壁１と内壁２との間に、下側が室内３
に連通し、上側が天井裏４に連通する通気路５を形成
し、天井裏４に前記通気路５を通って同天井裏４に流入
した空気が送り込まれるエアコン室内機８と、エアコン
室内機８から送り出される空気を室内３に戻す循環路６
と、通気路５を通って天井裏４に流入した空気を熱交換
して排気路９から外部に排気し、外部の空気を給気路１
０から導入してエアコン室内機８に供給する熱交換機１
１を設け、前記通気路５の内面に、同通気路５内を通過
する空気の湿度が上がると、同空気中の水分（湿気）を
吸収し、湿度が下がると先に吸収した水分を放出して調
湿を行う珪藻土と、主として空気中のホルムアルデヒド
を分解除去すると共にその他の有害なガスをも分解除去
可能な金属フタロシアニンの混合物７を設けたものであ
る。尚、金属フタロシアニンはホルムアルデヒドを次の
様にして酸化分解する。ＨＣＨＯ→ＨＣＯＯＯＨ→Ｈ₂ Ｏ＋ＣＯ₂ 以下、本発明の建物の空気浄化システムの第１の実施形
態を図１〜図３に基づいて詳細に説明する。

【００１４】前記通気路５は、図２に示す様に建物の土
台２０と軒桁或いは妻桁２１との間に配置された複数の
枠材２２の外側に、図３に示す様に外壁１を取付け、そ
の外壁１の内側に断熱材１２を取付け、その断熱材１２
の内側に同断熱材１２との間に所定の間隔を於て内壁２
（プラスターボード）を取り付けることによって、外壁
１と内壁２との間に形成してある。より具体的には同図
に示す様に内壁２の上端を天井周縁２３に取り付けると
共に、内壁２の下端を床面２４より上方に浮かすことに
よって、床面２４との間に空隙２６が形成されるように
して、室内３の空気が前記空隙２６から通気路５に流入
し、同通気路５を通過して天井裏４に抜ける様にしてあ
る。尚、断熱材１２と内壁２との間には必要に応じて補
強材を配置する。この場合は補強材によって前記通気路
５が閉塞されないように同補強材の形状や配置位置等を
決定する。尚、前記空隙２６を形成する代わりに、内壁
２の下部にスリット又はグリルを設け、空気が当該スリ
ット又はグリルから通気路５へ流入するようにすること
もできる。

【００１５】前記断熱材１２は図３に示す様にポリスチ
レンフォーム板等の発砲合成樹脂製の心材２７の表面に
珪藻土の焼成粉末と、金属フタロシアニンと、セルロイ
ドファイバーと、バインダーの混合物７を塗布してなる
ものであり、空気が前記通気路５を通過する際に、前記
珪藻土及び金属フタロシアニンに接触すると、当該珪藻
土によって同空気中の湿気が吸収され、或は当該珪藻土
から空気中に湿気が放出されて調湿が行われるようにし
てある。また、空気中のホルムアルデヒドその他の有害
なガスが当該金属フタロシアニンによって分解除去され
るようにしてある。

【００１６】前記エアコン室内機８は図１に示す様に２
階の天井裏４に配置されており、前記通気路５を通って
天井裏４に流入した２階の空気の一部を吸入し、所望温
度に加温又は冷却してから循環路６に送り出すものであ
る。具体的には吸入した空気を屋外に設置された室外機
（図示しない）から送られる冷媒体によって冷却し、又
は暖媒体によって過熱することによって空気を所望温度
にしてから循環路６に送り出すものである。尚、１階の
空気は通気路５を通って同１階の天井裏４に流入し、そ
こから図１に示す移送路３０を通ってエアコン室内機８
に直接送り込まれ、循環路６に送り出されるようにして
ある。図１に示す様に移送路３０は、その下端をＴ字状
に二股にして、１階の天井裏４の空気を効率良く取り込
むことができるようにしてある。

【００１７】前記循環路６はエアコン室内機８から送り
出される温度調節された空気を１階及び２階の各室内３
に戻すためのものであり、図１に示す様に一端側をエア
コン室内機８の吹き出し口に接続し、他端側を分岐させ
て各階の天井裏４に引き込んで配管し、その先端を各室
の天井板３１に開設された供給口３２に接続して、エア
コン室内機８から送り出された空気が各室内３に供給さ
れるようにしてある。尚、１階の各室内３に空気を供給
する循環路６は図１に示す様に２階の天井板３１を貫通
して同２階の各室内３に引き込まれ、夫々の室内３の隅
を通過し、２階の床面２４を貫通して１階の天井裏４に
引き込まれるようにしてある。このとき、２階の室内３
を通過する循環路６は図１に示す様にケース３３で囲っ
て外部に露出しないようにすると体裁がよい。

【００１８】２階の天井裏４には図１に示す様に前記エ
アコン室内機８に吸入されなかった天井裏４の空気を外
部に排気するための排気路９と、外部の空気をエアコン
室内機８に供給するための給気路１０が設けられてい
る。また、図１に示す様に排気路９及び給気路１０の途
中には熱交換機１１を設け、給気路１０を通って２階の
天井裏４に導入される空気は、エアコン室内機８に供給
される前に排気路９を通って外部に排気される天井裏４
の空気との間で熱交換され、その後に、エアコン室内機
８によって所望温度に温度調節されて各室内３に供給さ
れるようにしてある。これによって、エアコン室内機８
に送り込まれる外部の空気は、冷房時には予め温度が下
げられ、暖房時には予め温度が上げられるためエネルギ
ーの無駄がない。

【００１９】以上によって、２階では、給気路１０から
導入されてエアコン室内機８によって温度調節された外
部の空気が循環路６を通って各室内３に供給され、供給
された空気は通気路５を通って２階の天井裏４に流入
し、流入した空気の一部は排気路９を通って外部に排気
されることによって換気が行われる。また、１階におい
ても、給気路１０から導入されてエアコン室内機８によ
って温度調節された外部の空気が循環路６を通って各室
内３に供給され、供給された空気は通気路５を通って天
井裏４に流入する。ここで１階の天井裏４に流入した空
気は移送路３０を通って直接エアコン室内機８に送り込
まれ、外部に排気されることなく、再び循環路６に送り
出されて室内３に戻されることになるが、この空気も何
度か循環が繰り返される間に２階の天井裏４に流入して
排気路９から外部に排気される。従って、当該図１に示
す建物の空気浄化システムをしばらく作動させておけば
建物全体の空気が換気される。そして、前記換気又は循
環の最中に空気が通気路５内を繰り返し通過することに
よって、同空気の湿度が珪藻土により調節され、ホルム
アルデヒド及びその他の有害なガスが金属フタロシアニ
ンにより分解除去される。以上のことは２階建て以上の
３階建て、４階建て等においても同様である。本実施例
では空気循環能力が約１２００〓／ｈのエアコン室内機
８を使用し、１時間当たり約２５０〓の空気を外部から
取り入れつつ、同量の空気を外部に排気して、９５０〓
の空気を室内循環させるようにした。換気の途中で熱交
換機１１による空気の熱交換が行われることは既述の通
りである。

【００２０】前記循環路６、排気路９。給気路１０、移
送路３０には従来から使用されているダクトや新たに開
発されたダクト等を使用することができる。

【００２１】（実施の形態２）前記実施形態１では、外
壁１の内側に断熱材１２を取付け、その断熱材１２の内
側に同断熱材１２との間に所定の間隔を開けて内壁２を
取り付けることによって、建物の外壁１と内壁２との間
に通気路５を形成したが、枠材２２の外側に外壁材が取
り付けられ、外壁材の内側に、表面に珪藻土と金属フタ
ロシアニンの混合物７が塗布された断熱材１２の外側に
外壁材が取付けられ、同断熱材１２の内側に所定間隔を
開けて内壁材が取り付けられてなるパネルを使用したパ
ネル工法によって建物を立てることによって、当該建物
の外壁１と内壁２との間に通気路５を形成することもで
きる１。

【００２２】上記実施形態ではエアコン室内機８又は熱
交換器１１の送風機の作用によって空気を流通させるよ
うにしたが、給気路１０、排気路９、循環路６の全て又
は一部に多翼送風機（送風用シロッコファン）を設ける
ことによって空気を流通させるようにすることもでき
る。

【００２３】前記珪藻土の焼成粉末は、珪藻土を乾燥さ
せた後に焼成してなるものであるが、珪藻土は強制乾燥
させた場合よりも自然乾燥させた場合の方が調湿性が向
上するため、自然乾燥させたものを使用するのが望まし
い。また、いずれの場合にも珪藻土の焼成粉末にソーダ
剤を加えてアルカリ化させることによって吸湿性を向上
させたものを使用することもできる。

【００２４】珪藻土と金属フタロシアニンの混合比（配
合比）は任意であり、用いる環境等によって適宜変更す
ることができる。例えば金属フタロシアニン０．０１〜
５．００重量％、アルカリ成分０．１０〜５．００重量
％、珪藻土を残分として混合する。尚、ホルムアルデヒ
ドと共に除去せんとする有害ガスに応じて金属フタロシ
アニンを適宜増量することによって当該有害ガスの除去
能力を向上させることができる。

【００２５】

【発明の効果】本件出願の第１の発明は、建物内の空気
を、珪藻土と金属フタロシアニンの混合物が設けられた
通気路を通過させるようにしたので次のような効果があ
る。．空気が前記通気路を通過する間に、そこに含まれて
いるホルムアルデヒドが金属フタロシアニンによって分
解除去される。．ホルムアルデヒド以外の空気中の有害ガスも金属フ
タロシアニンによって分解除去される。．珪藻土によって室内の湿度が調節されるので建物内
に結露が発生することがない。特に、夏場に換気を行う
ことによって高温多湿の外気が室内に取り込まれても結
露が発生しない。従って、黴やダニが発生しにくく、ア
トピー性皮膚炎や小児ぜんぞく等の発生、悪化を防止す
ることができる。．珪藻土は空気中の湿度が上がると同空気中の水分を
吸収し、湿度が下がると先に吸収した水分を放出するこ
とによって湿度を調節するので、珪藻土が飽和状態とな
って調湿能力が低下してしまうことがない。．通気路が壁の内側に形成されているので、同通気路
が外部に露出することがなく体裁がよい。

【００２６】本件出願の第２の発明は、通気路に加えて
天井裏に流入した空気を屋外に排気する排気路と、屋外
の空気を室内に給気する給気路を形成すると共に、給気
路及び排気路の途中にエアコン室内機及び熱交換機を設
けたので、上記効果に加えて特に次のような効果があ
る。．ホルムアルデヒドその他の有害ガスが分解除去され
ると共に、室内の換気も行われる。．室内に常に新鮮な空気が供給されるので快適な空調
環境を実現できる。．室内が常に換気されているため、室内に湿気がこも
ることがなく結露の発生がより一層防止され、さらに黴
やダニが発生しにくくなる。．室内の冷気や暖気を無駄にすることがないので、省
エネルギー化を図ることができ、通常の住宅であれば従
来の１〜２室分のランニングコストで全室を冷暖房する
ことができる。．建物全体に所望温度の空気を供給可能なので、全館
の温度をコントロールして所望温度に保持することがで
きる。特に冬場は室内と廊下やトイレ等との間の温度差
がなくなるため、急激な温度変化によって身体が悪影響
（いわゆる冷ショック）を受けることがない。

【００２７】本件出願の第３の発明は、上記効果に加え
て特に次の様な効果がある。．エアコン室内機、排気路、給気路、熱交換機が２階
建て以上の建物のいずれかの階の天井裏に設けられ、そ
れらが各階に共通であるので、各階毎に設置場所を確保
する必要がない。また、コストを低く抑えることができ
る。

【００２８】本件出願の第４の発明は、上記効果に加え
て特に次の様な効果がある。．循環路が天井裏から室内に配管されてなるので、循
環路が外部に露出することがなく、体裁がよい。また、
室内スペースを無駄にすることがない。

【００２９】本件出願の第５の発明は、上記効果に加え
て特に次の様な効果がある。．表面に珪藻土と金属フタロシアニンの混合物を設け
た断熱材の外側に外壁材を、内側に内壁材を夫々設けて
なるパネルを使用して建物を構築することによって、当
該建物の外壁と内壁との間に通気路を形成するので、珪
藻土と金属フタロシアニンの混合物を設けられた通気路
を短期間で容易に形成することができる。．断熱材によって建物の断熱効果が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の家屋の空気浄化システムの実施形態の
一例を示す概略図。

【図２】通気路の形成工程の一部を示す説明図。

【図３】通気路の構造を示す断面図。

【符号の説明】

１外壁２内壁３室内４天井裏５通気路６循環路７珪藻土と金属フタロシアニンの混合物８エアコン室内機９排気路１０給気路１１熱交換機１２断熱材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者四方重則京都府綾部市味方町薬師前21番地Ｆターム(参考） 2E001 DB02 DB05 DD01 DD18 DH00 FA04 FA06 FA13 GA06 GA81 GA84 HD09 JA06 JB01 NA02 NB03 ND16 ND17 ND18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建物の外壁（１）とその内側に配置した内
壁（２）との間に、下側が室内（３）に連通し上側が天
井裏（４）に連通するように形成された通気路（５）
と、通気路（５）を通って天井裏（４）に流入した空気
が室内（３）に戻る循環路（６）とを備え、前記通気路
（５）の内面に、珪藻土と金属フタロシアニンの混合物
（７）を設けたことを特徴とする建物の空気浄化システ
ム。
【請求項２】建物の外壁（１）とその内側に配置した内
壁（２）との間に、下側が室内（３）に連通し上側が天
井裏（４）に連通するように形成された通気路（５）
と、通気路（５）を通って天井裏（４）に流入した空気
が送り込まれるエアコン室内機（８）と、エアコン室内
機（８）から送り出される空気を室内（３）に戻す循環
路（６）と、通気路（５）を通って天井裏（４）に流入
した空気を熱交換して排気路（９）から外部に排気し、
外部の空気を給気路（１０）から導入してエアコン室内
機（８）に供給する熱交換機（１１）を備え、前記通気
路（５）の内面に、珪藻土と金属フタロシアニンの混合
物（７）を設けたことを特徴とする建物の空気浄化シス
テム。
【請求項３】エアコン室内機（８）、排気路（９）、給
気路（１０）、熱交換機（１１）が２階建以上の建物の
いずれかの階の天井裏（４）に設けられ、それらが各階
用に共通であることを特徴とする請求項１又は請求項２
記載の建物の空気浄化システム。
【請求項４】循環路（６）が天井裏（４）から室内
（３）に配管されてなることを特徴とする請求項１乃至
請求項３のいずれかに記載の建物の空気浄化システム。
【請求項５】表面に珪藻土と金属フタロシアニンの混合
物（７）を設けた断熱材（１２）の外側に外壁材を、内
側に内壁材を夫々設けてなるパネルを使用して建物を構
築することによって、当該建物の外壁（１）と内壁
（２）の間に通気路（５）を形成したことを特徴とする
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の建物の空気浄
化システム。