JP2001317780A - 空気浄化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】最近の住宅は高気密、高断熱構造に起因して室
内の空気が汚れ易くなり、暖房による一酸化炭素のよう
な酸素欠乏をきたすガス、又は喫煙に基づく有害物質が
充満し易く、さらに新建材の使用と高湿度とに起因し
て、いわゆる環境ホルモン又はシックハウス症徴候群の
現象が顕著となってきて、過剰の水分の除去、有害揮発
性化学物質の除去が緊急の課題となってきている。 【解決手段】過剰の水分及び有害揮発性化学物質を除去
するため、竹炭を主体とする活性炭を室内各所に分散配
置し、屋根裏又はベランダに大型の空気処理装置を設け
て、屋内空気を上方から下方にかけて循環しつつ部分的
の浄化をしながら家屋全体の空気を浄化し、とくに壁際
で発生する結露現象を解消させ、かつ厨房又は暖房等に
起因する二酸化炭素系の化学物質を吸着除去し、必要に
応じて、活性炭の再生処理又は交換を行って長時間連続
して屋内の空気を浄化しうる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】「シックハウス症徴候群」を
招来するとされる新建材及び居住室内に発生する有害ガ
ス又は過剰水分を除去して空気を浄化し、かつ結露現象
をなくすることが高気密、高断熱構造の建築物における
居住性を向上させるためには必須とされているが、本発
明は建材又は家具から発生する有害物質の除去、放射性
を有する物質からの防護又は有害な電磁波の遮断等のエ
コロジー建築に関する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術としては特開平９−２８５７
１５号公報、特開平９−２９０１２７号公報、特開平１
１−１５３３３２号公報、特開平１１−２９４７９６号
公報等に見られるように、室内の粉塵を除去し、冷暖房
及び調湿を目的とするものが多く、活性炭等によって有
害成分を除去し、過剰の水分を吸着し、かつ家屋内全体
の空気を循環せしめ、空気を清浄化するとともに、温
度、湿度を一定範囲内に維持することは困難であった。

【０００３】高気密、高断熱構造の住宅においては、室
内に新建材、接着材、塗装材等に含まれているホルマリ
ン、炭化水素系揮発物質が揮発し、また高湿度、かつ年
中２０〜２５℃に維持されてている温度等に起因してダ
ニ類が発生し、換気の不足個所ではカビ、シロアリ、ム
カデ等が発生しやすくなり、いわゆる「シックハウス症
徴候群」又は「環境ホルモン」現象が顕著となり、アト
ピー又は喘息患者が急増してきているといわれている。

【０００４】従来の技術としては、部分的な換気又は空
気浄化方法が用いられているものの室内はいうに及ばず
床下、壁内部、天井、屋根裏等を含めて屋内全体の空気
の浄化方法は殆どなされておらず、従って、有害物質は
たえず発生するものであるから長期にわたって連続的に
有害物質類を除去する必要があるが、しかし、全体の空
気を清浄にする発明は殆どなく、家屋全体の空気を永続
的に清浄に維持する方法が要望されていた。

【０００５】近年都会地区では幹線道路の周辺又は重工
業地帯においては排出される粉塵又は燃焼ガス等によっ
て空気が著しく汚染されており、健康上にも支障を来し
つつあるといわれ、そのためわが国の高温多湿の気候に
適合するとされてきた古来の高床式、かつ通風良好な開
放的構造の建築物は居住には不適切となって、できるだ
け外気を遮断するクローズドシステムすなわち高気密、
高断熱構造の建築物が都会地区における住宅用地の不足
から一戸あたりの建築面積の狭隘化と相まって普及しつ
つあるが、このようなクローズドシステムにおいては、
室内で発生する有害ガス又は結露の原因となる過剰の水
分を除去しなければ、快適な居住性を享受することがで
きなくなってきているが、抜本的な方法は提供されてい
ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】地球の人口は指数関数
的に増加し、天然資源の濫費、化石燃料の多用による炭
酸ガスの大量発生、冷媒のフレオン系炭化水素に起因す
るオゾン層の破壊等によって地球環境は劣化の一途を辿
り、過剰の人口の生活を維持するための食糧及び居住設
備の増産が不可欠となり、とくに人口の都会地区への集
中により、建築物は高層化を余儀なくされ、かつ一戸あ
たりの居住面積は狭隘となり、高気密、高断熱構造のコ
ンパクトな居住施設建設が必須となってきており、これ
らの居住施設内において空気を長時間連続して居住に好
適な条件に維持するシステムの提供が緊要な課題となっ
てきている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】これらの建造物では間仕
切り壁も中空であること、屋根裏から２階の天井裏、２
階の居室、１階の天井裏、１階の居室又は床下に至るま
で一つの空気浄化システムを構成することが可能である
というのが特色となっており、屋内の各部屋ごとに、又
は押入れ、クローゼット、納戸ごとに吸排気口を設け、
かつ必要に応じて活性炭を分散設置し、屋根裏又はベラ
ンダのやや広い場所に大型の活性炭処理装置を配置し、
プログラムによって送風機によって強制通風をすること
によって、家屋内全体の温度を調節し、かつ過剰の水分
を除去して壁その他における結露現象を防ぐことによ
り、いわゆる「シックハウス症徴候群」から防御するこ
とを可能となしうる。

【０００８】

【発明の実施の形態】木造２階建の家屋において、２階
天井裏に各部屋へ通ずる送風管を配列し、１階天井裏に
は集気管を各部屋毎に配列しておき、屋根裏又はベラン
ダに大型の活性炭処理装置を設置し、必要に応じて空気
補給口を設け、活性炭層を通して浄化した空気を送風機
によって複数個所の吹出口から２階部分の各部屋の天井
部分から吹き出させ壁又は部屋の各所に分散したそれぞ
れ活性炭を内蔵する有孔ボード又はスリットを通し、各
部屋において部分的に浄化した空気を壁内を通して１階
の各部屋のボード又はスリットを通して室内に吹き出さ
せて空気を浄化し、浄化作用によって汚染された空気を
１階天井裏の集気管に集めて、屋根裏の大型の活性炭処
理装置に導いて浄化し、再び２階天井裏から吹き出させ
ることを継続することによって、家屋内の空気は常に清
浄な状態を維持することができる。空気の処理装置には
竹炭を主体とする活性炭のみならず、木炭からなる活性
炭、珪藻土等を単独又は混合して内蔵するものとし、ま
た１階部分の各部屋に給気し、２階部分の各部屋から集
気する構成とすることもできる。

【０００９】また１階と２階の居室内の天井部より集気
し、活性炭処理装置によって浄化した空気を２階床下に
吹き出させ、１階と２階の壁体内を通じて１階及び２階
の居室に清浄な空気を取り込む構造とすることもでき
る。また１階及び２階部分の各居室に給気し、２階床下
から集気する構成とすることもできる。

【００１０】汚染された空気は屋根裏に設置された処理
装置において、多段式に収納された活性炭層を通して浄
化され、送風機によって前記の２階の空気口より室内に
吹出させる構造であって、必要に応じて１階天井裏、２
階天井裏、床下に活性炭を分散して配置し、これらの活
性炭層を流れる間に汚染された空気を浄化することによ
り、とくに押入、クローゼット内等の停滞しやすい空気
の汚染を浄化し、かつ結露を防除しうる構造とする。

【００１１】厨房、浴室、洗面室等では別個に換気扇を
設けている場合、換気によって屋内が負圧になって、外
気を補給する必要が生じたときは、外気送入口において
予め布製フィルター及び活性炭によって、粉塵又は化石
燃料等の燃焼によって発生する炭酸ガス、窒素酸化物等
を除去した上で前記の浄化装置の吸入側に送入する。ま
た、内部の圧が高くなりすぎた場合には適切な圧力にな
るまで外部に排気して調節する。

【００１２】浄化した空気は壁内の空隙を通して下方へ
流出せしめ、汚染された空気は別に設けた管を通して処
理装置に還流されることにより空気流が屋内全体として
循環し、温度及び湿度を一定範囲内に維持する構成と
し、空気流量１５０〜４５０ｍ^３／ｈｒとし、なおタイ
マーを含むコントロラーを１階の壁部分に設けて遠隔操
作によって装置を運転しうる。

【００１３】対象とする木造構造には木骨木造、鉄骨木
造、ツウバイフォー構造及びプレハブ方式を含み、また
コンクリート構造には鉄筋コンクリート構造及び鉄骨鉄
筋コンクリート構造のものを含み、いずれの場合も前記
に準じた構成とする。

【００１４】

【実施例】１階が和室６帖、リビング・ダイニング１
１．２帖、キッチン３．７帖、浴室、洗面所、トイレ等
からなり、２階が洋室６帖２間と９帖とからなる木造住
宅において、屋根裏に大型の空気処理装置１１を設置
し、送風機１２を通して２階の各部屋の天井に配管され
た送風管１３によって、各部屋に浄化された空気を吹き
出させ、２階の各部屋の壁内等に設けられた有孔ボード
１５又はスリット１６によって各部屋を循環させた空気
を集めて、１階の各部屋に導き有孔ボード１５又はスリ
ット１６を通じて各部屋に吹き出させ、室内を循環した
空気を１階天井裏の集気管１４によって集めて屋根裏の
空気処理装置１１へ導き、連続的に空気を浄化して常に
清浄な空気を家の中に循環して、環境ホルモン又はシッ
クハウス症候群を形成する有害物質を除去し、快適な生
活環境を維持しうる。

【００１５】建物外周壁及び１階床下と２階天井裏につ
いて断熱材を敷設した高断熱、高気密構造の木造住宅に
おいて、１階床面積５４．８５ｍ^２、２階床面積４４．
７１ｍ^２、１階床から２階天井間の空間容量約２６０ｍ
^３として、孟宗竹をチップ状とし約６００℃〜８００℃
において焼成した竹炭を４０ｃｍ×６０ｃｍの大きさの
不織布の袋に２０ｌ（約４ｋｇ）入れ、各室の周壁部分
の一部をくり抜いて壁空間に収納し、取外しのできるス
リット状の蓋を取付け、スリットは手動で開閉しうる構
造とし、他室が冷暖房している時、該居室に人が居ない
ときはスリットを閉じて冷暖房している部屋の熱損失を
抑制するようにする。

【００１６】押入れやクローゼット内の壁体の一部にと
り外し可能な有孔ボードの蓋を設け、同様に活性炭を内
蔵した不織布の袋を収納し、壁体内の活性炭は１階及び
２階とで１２個所設置し、活性炭の総量は２４０ｌ（約
４８ｋｇ）とする。

【００１７】胴差し又は梁に通気性のある８０ｃｍ角、
深さ１５ｃｍの箱状の容器をフックにて固定し、該容器
に活性炭６０ｌ（約１２ｋｇ）収納し、２階床下にほぼ
均一に分散し２１個所に設置し、その総量は１２６０ｌ
（約２５２ｋｇ）とする。

【００１８】また天井裏には１辺６０ｃｍの立方体状の
箱に活性炭９０ｌ（約１８ｋｇ）を収納して配置し、１
階床面から２階天井部分までの活性炭の総量は１５９０
ｌ（約３１８ｋｇ）とするとき、活性炭はその重量の約
１〜４％に相当する水分を吸着しうるため、合計３．１
８〜１２．７２ｋｇの水分を吸着することになり、２０
℃の相対湿度１００％の空気は１ｍ^３中に水分として約
１７．３ｇを含むことから、これらの活性炭は約１８４
ｍ^３〜７３５ｍ^３の水分を吸着して、本建造物の居室空
間を相対湿度６５％程度維持しうることになる。

【００１９】またＴＶＯＣについては活性炭を配置して
いない実施例と同様の規模の住宅ではポータブル型のＴ
ＶＯＣ検知器が気温２２℃において新築時１．７８ＰＰ
Ｍの値を示したが、本実施例においては本システムを８
時間運転する時、ＴＶＯＣは０．０２ＰＰＭであって、
快適な住宅環境を実現しえた。

【００２０】なお活性炭の水分吸着機能は半永久的であ
るが、有害揮発成分の吸着能力は経時変化をするため、
壁体内及び空気浄化装置内の活性炭とクローゼット内の
床下を開閉できる構造としておき、２階床下の活性炭の
一部の合わせて５１０ｌ（約１０２ｋｇ）とについては
定期的に流水によって洗浄して再生し使用するか、又は
新しい竹炭と交換した。

【００２１】建物の床下の白蟻又は腐敗菌等の防除のた
め、１階床下については土台や大引きに通気性のある箱
状の容器をフックで固定して、合計２０個所１２００ｌ
（約２４０ｋｇ）、２階天井裏においては桁と梁との間
に容器を固定して、合計１０個所６００ｌ（約１２０ｋ
ｇ）の活性炭を配置する。

【００２２】上述のように床下から屋根裏にいたるまで
万遍なく活性炭を配置し、また住空間内の空気を強制的
に循環させて、結露又は建材、生活環境に起因する有害
揮発物質を吸着除去し、単に建物を湿気から防衛するの
ではなく、乾燥時には活性炭の調湿作用によって一定湿
度範囲を維持しうる理想的住空間を実現しうる。

【００２３】次に鉄筋コンクリートマンション延床面積
６５．５２ｍ^２について見るに、近年の鉄筋コンクリー
ト造り又は鉄骨鉄筋コンクリート造りのマンションは床
及び天井部分に内装材がコンクリート部分に直貼りとな
っており、活性炭設置個所が制限されるため、間仕切り
壁内に床から天井部分にいたるまで全面的に収納するこ
ととし、空気孔も壁の上部と下部の２個所に横一列にベ
ルト状に配置し、さらに押入れ又はクローゼットの床部
分及び天井部分にも全面的に配置し、一部有孔ボード張
りして空気が通るようにし、ＬＤの天井部分から吸気し
てベランダに設置した活性炭処理装置によって浄化した
空気を対面する和室の天井部分から吹き出させる構造と
した。

【００２４】また玄関側の通路にも活性炭処理装置を設
置し、６．７帖洋間より吸気した空気を浄化して４．６
帖洋間に吹き出させ、合計２台の活性炭処理装置により
鉄筋コンクリート造りの最大の欠点とされてきた結露現
象を解消し、また生活に起因する臭気又はＶＯＣの影響
を無くし、快適な住空間を実現しえた。

【００２５】室内の汚染状況によって、風量及び処理時
間を設定し、温度及び湿度を一定範囲内に維持しうるよ
うに操作する。なお、夜間のように空気汚染がほぼ一様
となるような状態においては予め計測したデータに基づ
いてプログラム入力をしてコントロールを行うこともで
きる。

【００２６】室内の空気流の変化によって、過剰の空気
を排出するか又は不足する空気を補充するが、外気の流
入に際しては、住宅の環境、高速道路の近傍又は重工業
地帯であるかによっては、予め予備的処理を施して還流
する空気に混和して処理装置に送入する。

【００２７】

【発明の効果】屋内のすべての部屋の空気を強制的に循
環させるため、ほぼ均一の組成の一定温度及び湿度の空
気を連続的に提供するという特徴を有する。

【００２８】送風機を１個所に置いて一定方向に循環さ
せる場合、とくにタイマー等によって必要に応じて正方
向、逆方向への切換操作をすることも可能で、運転操作
及び操作盤の機構を単純化しえて、メンテナンスを容易
にしうるという特徴を有する。

【００２９】上方の居室で部分的に汚染された空気を各
所に配置された活性炭により浄化し、処理装置によって
浄化された空気と混和して下方の部屋に送風するため、
各階、各室にほぼ同一組成の清浄空気を供給しうるとい
う特徴を有する。

【００３０】活性炭は汚染の状況に応じて交換し、再生
して使用することによって、長時間連続してシステムを
運転し続けることができるという特徴を有する。

【００３１】大型の活性炭処理装置のみならず各部屋に
分散配置された主として壁内部に設けられた有孔ボード
又はスリット部分に内蔵されている活性炭によっても順
次空気を浄化し、かつ湿度を調整して、健康的な環境を
維持しうるという特徴を有する。

【００３２】高気密、高断熱構造の住宅においても活性
炭による湿分吸着作用によって過剰の水分に起因する結
露現象を生ずることなく、有害微生物又は有害小動物を
発生を抑止しうるという特徴を有する。

【００３３】１戸建の木造住宅のみならず、高層の集合
住宅又はコンクリート構造の住宅においても、建築時に
配管することによって、不必要な露出配管を用いること
なく健康的な住宅環境を提供しうるという特徴を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】木造住宅についての本発明の実施例の１例の概
略の斜視図である。

【図２】図１に示す実施例の１例の２階の間取を示す図
である。

【図３】図１に示す実施例の１例の１階の間取を示す図
である。

【図４】鉄筋コンクリート構造のマンションについての
実施例の間取を示す図である。

【符号の説明】

１１ 大型の空気処理装置 １２ 送風機 １３ 送風管 １４ 集気管 １５ 有孔ボード １６ スリット ２１ 洋室（６帖） ２２ 洋室（６帖） ２３ クローゼット（１帖） ２４ クローゼット（１帖） ２５ 洋室（９帖） ２６ 物入 ２７ 階段 ２８ ホール ２９ バルコニー ３１ 玄関 ３２ 和室（６帖） ３３ 押入 ３４ ホール ３５ 浴室 ３６ 洗面所 ３７ 便所 ３８ リビング・ダイニング（１１．２帖） ３９ キッチン（３．７帖） ４１ 寝室（４．６帖） ４２ 主寝室（６．７帖） ４３ 便所 ４４ キッチン ４５ 洗面所 ４６ 浴室 ４７ 和室（６帖） ４８ リビング・ダイニング（１０．０帖） ４９ バルコニー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E001 DB02 DB05 DH01 DH23 EA08 FA15 FA17 FA24 FA42 FA43 FA44 JA06 JC09 NA04 NC01 ND08 ND21 ND27 3L058 BE08 BG03 4C080 AA05 BB02 CC01 HH05 JJ04 KK08 LL02 MM05 QQ17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高気密、高断熱構造の建築物において、屋
   根裏又はベランダに空気を処理する装置を設け、送風機
   によって、処理した空気を順次屋内に送って循環せし
   め、建材、家具類から発生する揮発性有害物質又は暖
   房、厨房等から発生する燃焼ガス成分、室内に居住する
   人々に起因するガス成分又は水分等を除去して、長時間
   にわたって室内を清浄、かつ一定温度、湿度範囲に維持
   しうることを特徴とする空気浄化システム。
2. 【請求項２】屋内の必要な個所に複数個の空気口を設
   け、必要に応じて活性炭を分散配置し、さらに予備処理
   として外気に含まれる粉塵、有害ガス成分を除去した空
   気を補給することを特徴とする請求項１の空気浄化シス
   テム。
3. 【請求項３】建築物が木造構造であることを特徴とする
   請求項１又は請求項２の空気浄化システム。
4. 【請求項４】建築物がコンクート構造であることを特徴
   とする請求項１又は請求項２の空気浄化システム。