JP2004317086A - Building ventilation system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、24時間換気システムを使用する建築物換気システムに関し、特に、高気密建築物の換気システムとして好適に使用でき、マイナスイオンを住宅の全部屋に均一に安定して継続的に供給可能な建築物換気システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、マイナスイオンを住宅の全部屋に供給する還気装置として、例えば、特許文献1に記載の技術がある。
【特許文献1】
特開2003−97836号公報
【0003】
特許文献1には、高気密高断熱の住宅の各部屋毎に換気を行う集中換気装置が開示されている。この集中換気装置は、住宅の所定箇所に設置したチャンバーファンに給気ボックスと排気ボックスとを配置すると共に、これらに多数のダクト孔を開口設置している。また、このダクト孔と住宅の各部屋毎の給気口及び排気口をそれぞれ給気ダクト及び排気ダクトで個別に直接連結して、部屋毎に独立したエアの給排系統を形成することによって、各部屋への換気量を均一化している。かつ、この集中換気装置は、給気ボックスのダクト孔にそれぞれイオナイザーの電極を設置し、その給気エアにマイナスイオンを供給するようにして、各部屋毎に快適居住環境を形成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献1に記載の技術は、マイナスイオンの供給手段として、電気的エネルギーによるイオン発生手段であるイオナイザーを使用するため、イオナイザー近傍ではマイナスイオンの発生量が大きいものの、マイナスイオンがダクト内を移動する過程で消滅する。よって、マイナスイオンを住宅の全部屋に均一に安定して継続的に供給することは実質上困難である。
【0005】
そこで、本発明は、マイナスイオンを住宅の全部屋に均一に安定して継続的に供給可能な建築物換気システムの提供を課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る建築物換気システムは、建築物の床下空間に設けられ、マイナスイオンを継続的に発生するイオン発生源と、外気を前記建築物の部屋に給気した後、前記部屋の空気を前記床下空間に供給し、前記床下空間の空気を還気して排気する空気循環サイクルを形成すると共に、前記床下空間から還気される空気に含まれるマイナスイオンを、前記外気との間でイオン交換する換気手段とを備える。
【0007】
したがって、床下空間でイオン発生源から発生したマイナスイオン環境の空気は、換気手段に還気され、換気手段で外気とイオン交換されて、部屋に供給される。
【0008】
請求項2に係る建築物換気システムは、請求項1の構成において、前記イオン発生源が、前記床下空間に配置した炭素質を含む。
【0009】
請求項3に係る建築物換気システムは、請求項1の構成において、前記イオン発生源を前記床下空間に形成した土間コンクリートより構成し、更に、前記床下空間に、水分供給手段、調湿手段及びエネルギー印加手段からなるイオン発生促進手段を作用的に接続して、前記床下空間における前記土間コンクリートからのマイナスイオンの発生を促進するようにした。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、各実施の形態を通じ、同一の部材、要素または部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0011】
実施の形態1
図1は本発明の実施の形態1に係る建築物換気システムを適用した建築物を示す説明図である。
実施の形態1に係る建築物換気システムは、図1に示すように、建築物としての戸建住宅10に適用される。住宅10は、基礎コンクリート11の立ち上がり部11aの外側を断熱材12により覆った基礎断熱(外断熱)構造を有している。なお、基礎コンクリートとしては、べた基礎を好適に使用することができるが、布基礎で囲まれた内部(床下地面)に土間コンクリートを打設したものを使用することもできる。或いは、基礎コンクリートして、単なる布基礎を使用したり、その他の基礎構造を使用したりすることもできる。図1で、基礎コンクリート11として立ち上がり部11aと、床下略全面に広がる平面部(フーチング)11bとを有するべた基礎を使用している。住宅10の外壁(外周壁)13は、外側を断熱材14により覆った外断熱構造となっている。また、住宅10の屋根15も、断熱材(図示略)による屋根断熱構造となっている。なお、住宅10の1階床16、1階天井17、2階床18、2階天井19は断熱構造となっていない。かかる住宅10としては、24時間換気の高気密高断熱住宅を好適に使用することできる。
【0012】
住宅10の基礎コンクリート11の平面部11bの中央には、イオン発生源20が埋設状態で配置され、その上端面のみが平面部11bの上面から露出している。詳細には、イオン発生源20は、プラス極(プラス電極層)としての炭素質21、電解質層22、マイナス極(マイナス電極層)23及び容器24を備える。炭素質21は、木炭を粉状や粒状にした炭素埋設用の埋炭からなり、平面部11b中央に掘った円柱状等の所定形状の孔内に、その埋炭を密に充填して埋設したものである。炭素質21としては、好ましくは摂氏700度以上、更に好ましくは摂氏1000度以上で炭化した高温炭(いわゆる白炭)を使用する。電解質層22は、炭素質21の下端の全面に密接して対向配置された層状の含水塩分(水分を含む塩分)からなる。また、マイナス極23は、電解質層22の下端の全面に密接して対向配置されたアルミニウム板からなる。容器24は、前記上下に積層した電解質層22及びマイナス極23を内部に密に収容するものである。容器24は、電解質層22及びマイナス極23の外形に対応する内面形状を有し、電解質層22及びマイナス極23の成分が基礎部分の地中に漏れ出すのを防止できるよう、ゴム材料等の防水材料等からなる。なお、炭素質21の外周面は、平面部11b下の基礎部分の土と密接しており、マイナスイオン発生に必要な、或いは、密接に関連する成分または要素(水分等)が、土から炭素質21に継続的に供給されるようになっている。
【0013】
このように構成したイオン発生源20は、まず、炭素質21自体がマイナスイオンの発生源となる。以下、マイナスイオン及びマイナスイオンの発生メカニズムについて詳細に説明する。マイナスイオンの成分及び発生メカニズムとしては、種々のものが考えられるが、第1に、空気中の水分子(水蒸気)クラスタまたは水分子オリゴマによる大気環境(空気)のマイナスイオン化が考えられる。具体的には、マイナスイオンは、通常、0.5〜1ナノメータの水分子クラスタと結合する。そして、水分子(水蒸気としての水分子)クラスタに電子が結合すると、水分子クラスタは励起状態となり、エネルギーを得て振動するため、その振動エネルギーにより、電子を得てマイナスイオン化した水分子クラスタは、更に小さく分離される。このとき、水分子クラスタが小さいまま空気中に浮遊するため、空気中にマイナスイオンが多数存在することになる。なお、即ち、マイナスイオンとは、ヒドロキシルイオン(H3O2)等のマイナスの電荷を帯びた微粒子のことであり、このマイナスイオンを化学式で表すと、OH−(H2O)nとなる。
【0014】
或いは、レナード効果と呼ばれるイオン発生メカニズムによれば、マイナスイオンは粒の小さい水滴(水分子クラスタ)に付着しやすく、例えば、滝の近傍にはマイナスイオンが豊富に存在する(レナード効果)といわれている。即ち、滝を流れ落ちた水が水面に衝突する際のエネルギーにより、水分子が微細化した水分子クラスタとなり、その水分子が上記のように大量にマイナスイオン化して大気中に分散すると考えられている。ここで、晴天で湿度の少ない(相対湿度40〜60%)の大気環境が、マイナスイオンの発生には一番条件が良いといわれ、更に、風の吹いているときは、そのエネルギーにより空気中の水分がより小さな粒(クラスタ)になるため、マイナスイオンの数が大量になるといわれている。このレナード効果は、いわゆる空気イオン化現象と呼ばれるマイナスイオン発生メカニズムと考えることもでき、この空気イオン化現象とは、水分子が強制的に分離されるときに、マイナスの電子を放出する現象のことである。よって、滝等では、水が高所から落下して水分子が強制的に分離され、マイナスイオンを多く発生することになる。また、森林などでは、植物が呼吸することにより、空気中の水分子を分離しマイナスイオンを発生するといわれている。実際、市販されているマイナスイオン発生装置の多くは、植物の呼吸に似た霧吹き方式で大量のマイナスイオンを発生するよう構成される。
【0015】
よって、木炭(埋炭)等の炭素質21によるマイナスイオン発生メカニズムについて考察すると、第1の要因として考えられるのは、以下のメカニズムである。まず、床下空間Sの温度が上昇し、炭素質21の細孔内に含まれる水分(水分子)が熱エネルギーにより徐々に蒸発して水蒸気となると、その水蒸気(水分子)は、更に、炭素質21の遠赤外線効果による遠赤外線等の外部エネルギーにより、マイナスイオンであるOH−(H2O)nとプラスイオンであるH3O+(H2O)nとに強制的に分解される。そして、かかるマイナスイオンが多量に空気中に分散及び存在する。なお、このとき、プラスイオンはクラスタが大きく重量が大きいため地面に落下する。よって、床下空間Sの空気はマイナスイオンが優勢なマイナスイオン雰囲気となる。
【0016】
ここで、マイナスイオンは、特定の湿度帯と密接な関係を有する。即ち、一般的に人間にとって快適な湿度帯である相対湿度40〜60%程度の範囲内の湿度では、空気中の水分子(水蒸気)は、0.5〜1ナノメータの水分子クラスタになり、上記のようにマイナスイオン化する。一方、プラスイオンは、クラスタが大きく、相当の部分が地面や床に落下するため、空気中に分散する水分子はマイナスイオン化した水分子であり、空気は全体としてマイナスイオン化する。ここで、相対湿度が80%以上になると、水分子クラスタが大きくなり、プラスイオン化する。しかし、調湿手段等により床下空間Sにおける水分子の吸収及び放出をコントロールして床下空間Sの湿度を調整することにより、床下空間Sの大気環境の湿度を相対湿度40〜60%程度の範囲内に維持でき、マイナスイオンを安定して多量に供給することができる。
【0017】
ここで、木炭等の炭素質21の水分吸着量(絶乾燥後の飽和水蒸気量)は、炭化温度の上昇にしたがい増加する。したがって、白炭(高温炭)は、黒炭(低温炭)より水分吸着量または水蒸気吸着量が大きいため、上記のように炭素質21として好適に使用することができる。即ち、炭素質21は、その大きな調湿能力により、床下空間S内の湿度を最適湿度へと維持するのに効果的である。
【0018】
或いは、木炭等の炭素質21によるマイナスイオン発生メカニズムは、次のような反応によると考えることもできる。即ち、炭素質である木炭等は微細な孔(空隙)を多数内部に有する多孔質であり、また、特に高温で焼成された高温炭の内部の孔表面と空気層との境界にはいわゆる界面電気が密度高く存在するといわれている。よって、炭素質21の内部にはマイナス電子が多量に含まれた状態になっており、周囲のものに電子を供給する。そして、空気中の湿気成分である水分子の集合体が炭素質21としての高温炭の多孔室に近づくと、瞬間的な放電により、水分子が電離され、(H2O → H+ + OH−)の反応によって生じた水素イオンは、水素ガスとなって空気中に放散し、水酸基イオンは、水分子と水和結合してヒドロキシルイオン(H3O2−)を生成する。ヒドリキシルイオンは、疎水基としての水酸基イオンを持ち、親水基としての水分子を持つ界面活性物質である。
【0019】
炭素質21の遠赤外線効果について若干説明すると、炭素質21は、波長0.7〜2マイクロメータ(700〜2000nm)領域の遠赤外線量が多く、この波長領域の遠赤外線は最も加熱効果が大きい。更に、遠赤外線のうち、特に、627nmの波長の遠赤外線は、空気中の水分子クラスタに衝突して共振作用を起こし、水分子クラスタに電子が結合したマイナスイオン(OH−(H2O)n)、即ち、ヒドロキシルイオンと、水分子クラスタが電子を失ったプラスイオン(H3O+(H2O)n)とを生成する。そして、上記のように、プラスイオンは地面に落下し、マイナスイオンが床下空間Sの空気中に大量に存在することになる。
【0020】
更に、木炭等の炭素質21には選択吸着能力があり、600℃以下で炭化した炭素質は、アルカリ(イオンの場合マイナスイオン)を吸着し、700度以上で炭化した炭素質21は、酸(イオンの場合プラスイオン)を吸着する性質がある。即ち、炭素質21には、600℃〜700度の間(約650度近傍)に電気的変位点がある。このように、炭素質21を構成する高温炭は、プラスイオン吸着能力が顕著であることが証明されており、その結果、空気中のマイナスイオンの割合が相対的に高くなることが認められている。よって、実施の形態1の炭素質21を使用すると、床下空間Sのマイナスイオンの割合を増加することができる。ここで、高温炭とは、好ましくは、摂氏1000度以上の高温で焼成した炭である。この高温炭は、難燃性となり、電磁波遮蔽やマイナスイオン発生等の効果を発揮する。これは、高温炭が、高い電気伝導度を有する(抵抗が小さい)ためである。また、高温単は、高い活性度(空気が吸着する表面積の大きさ)を有する。なお、炭化温度(焼成温度)が摂氏600度以下では、黒炭(低温炭)となり、電気抵抗値は10KΩ・cmであり、マイナスイオンの発生は認められない。一方、炭化温度が摂氏800℃では、白炭(高温炭)となり、電気抵抗値は10Ω・cmであり、マイナスイオンの発生が認められる。かかる白炭として、代表的には備長炭がある。更に、炭化温度が摂氏900℃では、白炭(高温炭(活性化木炭))となり、電気抵抗値が1Ω・cmであり、より多量のマイナスイオンの発生が認められる。係る白炭として、代表的には備長炭がある。更に、炭化温度が摂氏1000℃では、白炭(高温炭(活性化木炭))となり、電気抵抗値が0.1Ω・cmであり、更に多量のマイナスイオンの発生が認められる。かかる白炭として、代表的には紀州備長炭がある。
【0021】
上記のように、炭素質21がマイナスイオン発生源(供給源)となることは、市販のイオンカウンタを炭素質21に近づけると、1立方センチメートル当たり10〜100個程度のマイナスイオンが発生することからも確認することができる。
【0022】
次に、イオン発生源20は、炭素質(プラス極)21、電解質層22及びマイナス極23が全体で空気電池として機能し、マイナスイオンを安定して継続的に多量に発生する。詳細には、炭素質21(白炭、白炭として代表的な備長炭等の高温焼成炭)がプラス極となり、アルミニウム層がマイナス極23になり、(塩化ナトリウム水溶液様の)含水塩分が、それらの間の電解液層22として機能する。なお、プラス極としての炭素質21に付着する空気(酸素)が減極剤として作用する。そして、以下の反応により、電子がマイナス極23からプラス極である炭素質21に移動し、炭素質21の上端面から大量の電子が床下空間Sに放出され、空気中のマイナスイオン生成効率を飛躍的に増大する。
【0023】
プラス極 Al → Al2+ + 2e−
マイナス極 2e− + 1/2・O2 + H2O → 2OH−
【0024】
なお、炭素質21の代わりに、(好ましくは高温焼成した)珪藻土をマイナスイオン発生源として使用することもできる。この場合、電解質層22、マイナス極23及び容器24は省略することができる。即ち、珪藻土は、1μ以下の超微細な多数の細孔(木炭の5000〜6000倍)からなる超多孔質構造による大きな吸着・放出機能及び調湿機能を有し、いわゆる呼吸性(吸・放出性)に富む。これにより、珪藻土の内部の細孔には、水分子が激しく吸収及び放出されて絶えずナノ単位の水分子クラスタに細分化され、上記レナード効果により、マイナスに帯電して、床下空間Sの空気中にマイナスイオン化した水分子を大量に放出する。ここで、珪藻土や炭素質等の多孔質材料による水分吸収及び放出時に発生するレナード効果は、吸湿時について言えば、空気中の水分子(水蒸気)が、超微細な多数の細孔からなり表面積の大きい超多孔質構造を有する多孔質材料に強力に引き込まれる際に生じる大きな衝撃エネルギーにより、マイナスイオンが生成され、多孔質材料表面から空気中に放出される。また、放湿時には、多孔質材料内に取り込まれた水分が、蒸発により強力に吐き出され、多孔質材料を通過する際に生じる大きな衝撃エネルギーにより、マイナスイオンが生成され、多孔質材料表面から空気中に放出される。
【0025】
更に、炭素質21の代わりにトリマリン(電気石)を使用することもできる。トルマリンは、マイナスイオン生成効果と遠赤外線放出効果とがあり、イオン発生源として好適に使用することができる。更に、トルマリンは、圧力や熱などのエネルギーを加えることにより、マイナスイオンの発生が活性化されるという特徴を有する。よって、トルマリンに超音波振動等の振動エネルギーや、圧力エネルギーや、熱エネルギーを加えるエネルギー印加手段を作用的に接続し、トルマリンからなるイオン発生源のマイナスイオンの発生を活性化することも有効である。
【0026】
また、発明者等の実験によれば、1階の床下空間Sの空気環境によっては、基礎コンクリート11自体からもマイナスイオンが多量に発生することが確認されている。例えば、降雨等により床下空間Sの湿度が高くなると、基礎コンクリート11自体も多少吸湿し、水分を内部に保持する。その後、時間の経過と共に床下空間Sの温度上昇等の原因により、基礎コンクリート11に保持した水分が蒸発して水蒸気となる際に、上記のメカニズムにより大量のマイナスイオンが発生する。よって、基礎コンクリート11(特に水分手段平面部11b)自体が、ある程度、イオン発生源として機能する。
【0027】
このようにして、炭素質21の上端面全体から多量のマイナスイオンを1階床下空間Sに安定して継続的に発生及び供給する。また、炭素質21には土中からの水分等が継続的に供給され、水分等のマイナスイオン発生に必要或いは密接に関連する成分等の補給がなされるため、水蒸気によるマイナスイオン供給を安定して高効率で行うことができる。
【0028】
図2は本発明の実施の形態1に係る建築物換気システムの換気装置を機能面から概略的に示す説明図である。
住宅10の1階天井17と2階床18との間の空間(吊り天井の内部空間)には、換気装置30が設置されている。換気装置30は、24時間換気型のセントラル給排気・熱交換式のものである。換気装置30の各ダクト取付部(図示しないダクト取付口及びダクト継手)には、外気OA導入用のダクト41、排気EA排出用のダクト42、各部屋への給気SA供給用のダクト43及び還気RA導入用のダクト44が接続されている。更に、1階床16には、1階部屋空間と床下空間Sとを連通するダクト45が設けられている。
【0029】
換気装置30は、図2に示すように、全熱型の熱交換ユニット31と、イオン交換ユニット32とを内蔵している。熱交換ユニット31は、ダクト41からダクト43に向かう外気OAと、ダクト44からダクト42に向かう還気RAとをそれぞれ別経路で内部に導入し、外気OAと還気RA(排気EA)との間で熱交換を行う。具体的には、例えば、熱交換ユニット31は、室内側から室外側に至る排気通路(還気RA側から排気EA側へ向かう通路)と、室外側から室内側に至る給気通路(外気OA側から給気SA側へと向かう通路)とを交差するように形成し、この交差部分に熱交換エレメント(図示略)を設けて、排気通路及び給気通路にそれぞれ排気流及び給気流を流通させることによって、図2中に破線太矢印で示すように熱H(顕熱及び潜熱)の交換を行い、排気による熱損失を低減する。
【0030】
熱交換ユニット31の熱交換エレメントは、例えば、直交流形プレートフィン式全熱交換器の構造を有し、和紙または透湿膜等からなる特殊加工紙製の仕切板と、同じく特殊加工紙製のデルタコア状の間隔板とを上下に多数段積層したものである。かかる熱交換エレメントは、給気通路と排気通路とが仕切板で完全に仕切られ、給気と排気とが混合することはない。また、熱交換エレメントは、特殊加工紙の有する熱通過性(熱伝導性)及び透湿性の各性質を利用し、排気EAと外気OAとが内部を通過する際に、温度(顕熱)及び湿度(潜熱)の交換、即ち、全熱の交換を行うものである。ここで、高温側(排気EA側)から低温側(外気OA側)へと仕切板を介して熱伝導・熱通過が行われることにより、温度(顕熱)交換が行われる。なお、このときの温度交換効率は、境界層の熱抵抗により影響される(熱抵抗係数に依存する)。また、排気通路を通過する空気中の水蒸気と、給気通路を通過する空気中の水蒸気との間の分圧差により、仕切板を介して高湿側から低湿側へと水蒸気の移動が行われることにより、湿度(潜熱)交換が行われる。
【0031】
換気装置30は、ダクト41から新鮮空気である外気OAを内部に導入し、ダクト43から各部屋へと給気(新鮮空気)SAを供給する。また、1階の各部屋に供給された空気は、その部屋内を充満した後、ダクト45から床下空間Sに供給される。なお、2階の各部屋に供給された空気も、図2中に破線矢印で示すように、2階の部屋と1階の部屋とを連通する連通手段(壁内に設けた通気通路等)により、1階の部屋へと移動し、最終的には1階床16のダクト45を介して、床下空間Sに供給される。このように、各部屋に供給された空気は、最終的に、床下空間Sに集められる。なお、ダクト45は、図2では1階床16を貫通して露出するよう図示されているが、実際は、室内の美観を損なわない位置に、美観を損なわない態様で設けられている。また、1階床16にダクト45を設けず、1階の部屋の空気を、1階の部屋と床下空間Sとを連通する連通手段(壁内に設けた通気通路等)により、床下空間Sに導くようにしてもよい。同様に、2階の部屋の空気も、2階の部屋と床下空間Sとを連通する連通手段(壁内に設けた通気通路等)により、床下空間Sに導くようにしてもよい。
【0032】
通常、換気装置30は空調装置(冷暖房装置)と組み合わせて使用するため、床下空間Sに集められた空気は、冬季には暖気(暖房空気)となる。よって、床下空間Sに充満する暖気の熱が、基礎コンクリート11に蓄積される。即ち、基礎コンクリート11が蓄熱体として機能する。特に、実施の形態1では、基礎コンクリート11は、断熱材12を使用する基礎断熱構造を有するため、蓄熱体として効果的に機能する。したがって、床下空間Sの空気は、ダクト45からの暖気による熱エネルギーに加え、蓄熱体としての基礎コンクリート11に蓄積された熱エネルギーにより加温され、1階床16を加温して床暖房効果を発揮する。一方、床下空間Sの空気は、還気RAとして、還気ダクト44から換気装置30内へと戻された後、換気装置30の熱交換ユニット31により外気OAとの間で熱交換され、排気EAとしてダクト42から屋外に排出される。そして、熱交換された外気OAが、ダクト43から給気SAとして各部屋に供給される。このとき、還気RAは、上記のように、ダクト45からの暖気及び基礎コンクリート11に蓄積された熱エネルギーの両者により加温されているため、熱損失を低減することができる。
【0033】
ここで、床下空間Sの空気には、イオン発生源20から発生した大量のマイナスイオンが混合している。よって、還気ダクト44から換気装置30に導入される還気RAは、マイナスイオンを大量に含む空気であり、換気装置30のイオン交換ユニット32により外気OAとの間でイオン交換され、排気EAとしてダクト42から屋外に排出される。詳細には、イオン交換ユニット32は、ダクト41からダクト43に向かう外気OA(給気SA)と、ダクト44からダクト42に向かう還気RA(排気EA)とを内部に導入し、外気OAと還気RA(排気EA)との間で、図2中に破線太矢印で示すようにマイナスイオンIの交換を行う。なお、イオン交換ユニット32は、例えば、ダクト41からダクト43に向かう外気OA(給気SA)と、ダクト44からダクト42に向かう還気RA(排気EA)とをとの間を仕切る仕切板等のマイナスイオン交換機能を有する仕切手段を内部に設けたものとすることができる。この場合、イオン交換ユニット32は、外気OAと還気RAとを別経路で内部に導入して、仕切手段を介して外気OAと還気RA(排気EA)との間でマイナスイオン交換を行う。
【0034】
具体的には、例えば、イオン交換ユニット32は、室内側から室外側に至る排気通路(還気RA側から排気EA側へ向かう通路)と、室外側から室内側に至る給気通路(外気OA側から給気SA側へと向かう通路)とを交差するように形成し、この交差部分にイオン交換エレメント(図示略)を設けたものとすることができる。そして、イオン交換ユニット32は、排気通路及び給気通路にそれぞれ排気流及び給気流を流通させることによってイオン交換エレメントでマイナスイオン交換を行い、還気RAに含まれる多量のマイナスイオンを外気OAへと移動して、給気SA側へと効率よく再供給する。或いは、イオン交換ユニット32は、ダクト41からダクト43に向かう外気OA(給気SA)と、ダクト44からダクト42に向かう還気RA(排気EA)とを同一経路で内部に導入し、外気OAと還気RA(排気EA)との間でマイナスイオン交換を行うようにしてもよい。この場合、具体的には、例えば、イオン交換ユニット32は、還気RAと外気OAとを同一室内で混合することによってマイナスイオン交換を行い、還気RAに含まれる多量のマイナスイオンを外気OAへと移動して、給気SA側へと効率よく再供給する。
【0035】
実施の形態2
図3は本発明の実施の形態2に係る建築物換気システムの換気装置を機能面から概略的に示す説明図である。
実施の形態2に係る建築物換気システムの換気装置130は、空気の流通方向において熱交換ユニット31とイオン交換ユニット32の位置を逆とした点において、実施の形態1の換気装置30と異なる。その他の構成は、実施の形態1の換気装置30と同様である。即ち、実施の形態1の換気装置30では、還気RAは、まず、イオン交換ユニット32を通過して外気OAとの間でイオン交換された後、熱交換ユニット31を通過して外気OAとの間で熱交換される。一方、実施の形態2の換気装置130では、還気RAは、まず、熱交換ユニット31を通過して外気OAとの間で熱交換された後、イオン交換ユニット32を通過して外気OAとの間でイオン交換される。このように構成した実施の形態2に係る換気装置130は、実施の形態1の換気装置30と同様にして、住宅10の建築物換気システムに使用することができる。
【0036】
実施の形態3
図4は本発明の実施の形態3に係る建築物換気システムの換気装置を機能面から概略的に示す説明図である。
実施の形態3に係る建築物換気システムの換気装置230は、熱交換ユニット31及びイオン交換ユニット32の両方の機能を兼備する点において、実施の形態1の換気装置30と異なる。その他の構成は、実施の形態1の換気装置30と同様である。即ち、実施の形態2の換気装置230は、熱交換ユニット31の熱交換エレメントの全熱交換用の仕切板と同様の仕切板235を有している。そして、熱交換装置230は、ダクト41からダクト43に向かう外気OAと、ダクト44からダクト42に向かう還気RAとをそれぞれ別経路で内部に導入し、外気OAと還気RA(排気EA)との間で熱Hの交換及びマイナスイオンIの交換を同時に行う。
【0037】
ここで、マイナスイオン交換は、仕切り板235を介して潜熱の交換が行われる際に同時に行われる。即ち、還気RAに含まれるマイナスイオン(マイナスイオン化された水蒸気等)は、還気RA側から外気OA側へと仕切板235を通過して外気OAに混合され、給気SAに含まれて各部屋に再度循環される。例えば、マイナスイオン化された水蒸気は、還気RA側の水蒸気分圧が外気OA側の水蒸気分圧より大きいと、水蒸気の分圧差により、還気RA側から外気OA側へと移動する。通常、冬季等、外気OAの湿度が低いときには、還気RA側の水蒸気分圧が外気OA側の水蒸気分圧より大きい、即ち、還気RAの湿度が外気OAの湿度より高いため、熱交換装置230に特別な手段を設けなくても、マイナスイオン化された水蒸気は、還気RA側から外気OA側へと移動する。一方、夏季等、外気OAの湿度が高いときには、外気OA側の水蒸気分圧が還気RA側の水蒸気分圧より大きい、即ち、外気OAの湿度が還気RAの湿度より高くなるため、外気OA側の通路に除湿手段を設ける等して、外気OAの湿度が還気RAの湿度より低くなるようにすることが好ましい。実施の形態1の換気装置30及び実施の形態2の換気装置130においても、イオン交換ユニット32を全熱交換型の仕切板を利用する構造とした場合、上記と同様に、外気OA側の通路に除湿手段を設ける等して、外気OAの湿度が還気RAの湿度より低くなるようにすることが好ましい。
【0038】
なお、実施の形態3の換気装置230の仕切板235を、全熱交換型ではなく、顕熱交換型とすることもできる。この場合、仕切板235は、顕熱のみを交換し、潜熱の交換(水蒸気移動)は行わないため、還気RA中のマイナスイオンを効率よく外気OA側に移動する構造とすることが好ましい。例えば、仕切板235をイオン透過性またはイオン伝導性の高い導電性材料(例えば、金属材料)等から形成することができる。これは、実施の形態1または2の換気装置30,130のイオン交換エレメント32に、顕熱交換型の仕切板を利用した場合についても同様である。
【0039】
実施の形態4
図5は本発明の実施の形態4に係る建築物換気システムを適用した建築物を示す説明図である。
実施の形態4に係る建築物換気システムは、建築物として実施の形態1と同様の戸建住宅310に適用される。この住宅310は、基礎コンクリート311の構造において実施の形態1の住宅10と異なる。その他の構成は、実施の形態1の住宅10と同様である。即ち、住宅310の基礎コンクリート311は、立ち上がり部311aと平面部311bとを有する。立ち上がり部311aは、実施の形態1の基礎コンクリート11の立ち上がり部11aと同様である。一方、平面部311bは、実施の形態1の平面部11bのように、中央に炭素質埋設用の孔を形成せず、床下地面の全面を覆う構造となっている。
【0040】
実施の形態4に係る建築物換気システムは、イオン発生源の構造において実施の形態1に係る建築物換気システムと異なる。その他の構成は、実施の形態1に係る建築物換気システムと同様である。詳細には、実施の形態4では、イオン発生源320は、基礎コンクリート311の平面部311bの全面に層状に敷設された多数枚の敷炭からなる。敷炭は、実施の形態1の炭素質21と同様の炭素質を袋等に充填した方形板状のものであり、実施の形態1の炭素質21と同様にして、マイナスイオンを発生する。また、実施の形態4では、イオン発生源320が、床下の土間部分の全面に敷設されているため、マイナスイオンの発生領域の面積を大きくすることができ、大量のマイナスイオンを床下空間Sに供給することができる。また、イオン発生源320が、蓄熱体としての基礎コンクリート11の平面部11bに敷設されるため、平面部11bからの熱エネルギーにより、水分子クラスタをより効果的に微細化することができ、より効率的にマイナスイオンを発生することができる。
【0041】
なお、イオン発生源320として、敷炭以外に、シート状に形成した珪藻土やトルマリン等、他のイオン発生材料を平面部311bに敷設してもよい。或いは、敷炭、珪藻土、トルマリン等の各種イオン発生材料を、単独で、或いは、適宜組み合わせて使用することもできる。これは、実施の形態1でも同様である。また、実施の形態1のイオン発生源20が平面部11bの中央にのみ設けられるため、実施の形態4のイオン発生源320を、平面部の中央以外の部分に敷設してもよい。
【0042】
実施の形態5
図6は本発明の実施の形態5に係る建築物換気システムを適用した建築物を示す説明図である。
実施の形態5に係る建築物換気システムは、実施の形態4に係る住宅310と同様の構造の住宅310に適用される。更に、実施の形態5に係る建築物換気システムは、基礎コンクリート311自体を単独のイオン発生源として利用する。即ち、実施の形態1で簡単に述べたように、基礎コンクリート311自体も、所定の条件下、マイナスイオンの発生源として機能する。詳細には、実施の形態5では、水分供給手段411と、調湿手段412と、エネルギー印加手段413とを、床下空間Sに作用的に接続している。水分供給手段411は、床下空間Sに水分を水蒸気や散水等の形で継続的に供給する。水分供給手段411は、通常、水分を単位時間当たり一定量、床下空間Sに供給する。或いは、水分供給手段411は、水分の単位時間当たり供給量を制御して、床下空間Sに供給することもできる。調湿手段412は、床下空間Sの相対湿度を、上記のようなマイナスイオンの発生に好適な範囲に維持するものであり、例えば、床下空間Sの湿度を相対湿度40〜60%に維持する。
【0043】
なお、実施の形態5では、水分供給手段411により、床下空間Sの湿度を上昇できるため、調湿手段412は、除湿機能のみを発揮するものとすることができる。しかし、調湿手段412を、除湿機能に加え、過失機能をも兼備するよう構成した場合、水分供給手段411を省略することもできる。エネルギー印加手段413は、床下空間Sの空気に対し、風力エネルギーや超音波振動エネルギー等の力学エネルギー、遠赤外線等の熱エネルギー、電気エネルギー等を加え、床下空間Sの空気中の水蒸気等を活性化して、マイナスイオンの発生効率を向上するものである。例えば、水分供給手段411により床下空間Sに水蒸気を供給する一方、送風機等から構成したエネルギー印加手段413により床下空間Sに送風することにより、床下空間S内の水蒸気をレナード効果により効率良くマイナスイオン化することができる。
【0044】
実施の形態5では、水分供給手段411により、床下空間S内に常時水分を補給して、基礎コンクリート311からの水分蒸発(水蒸気発生)を促す一方、調湿手段412により、床下空間S内の空気環境を上記のようなマイナスイオン発生に好適な環境(例えば湿度40〜60度)に維持することができる。したがって、特に、実施の形態1のような炭素質21や実施の形態4のような敷炭を設けなくても、基礎コンクリート311からマイナスイオンを効率良く安定して継続的に発生することができる。特に、水分供給手段411により平面部311bに散水した場合、床下空間Sの温度が上昇し、基礎コンクリート311が蓄熱して温度が上昇すると、特に平面部311bの水分が蒸発していく。このとき、上記のように、水分子クラスタが小さいまま空気中に浮遊するため、マイナスイオンを多数発生する。
【0045】
水分供給手段411、調湿手段412及びエネルギー印加手段413は、実施の形態5に係るイオン発生促進手段を構成している。また、実施の形態5に係る水分供給手段411、調湿手段412及びエネルギー印加手段413は、実施の形態1〜4の建築物換気システムに追加的に設けることもできる。また、保水効果及び吸放水効果を高めるため、基礎コンクリート311の平面部311bの一部または全部をポーラスコンクリート等の多孔質材料より構成することもできる。
【0046】
実施の形態6
図7は本発明の実施の形態6に係る建築物換気システムを適用した建築物を示す説明図である。
実施の形態1〜5に係る建築物換気システムが戸建住宅10,310,410に適用されるのに対し、実施の形態6に係る建築物換気システムは、共同住宅(集合住宅)510に適用される。共同住宅510の1階部分の住宅の建築物換気システムは、実施の形態4に係る建築物換気システムと同様の構成である。また、一般に、共同住宅510の2階以上の住宅(上層階)には、床下空間は設けられないが、実施の形態6では、共同住宅510の2階以上の住宅に床下空間Sを形成している。そして、共同住宅510の2階以上の部分の住宅の建築物換気システムも、実施の形態4に係る建築物換気システムと同様の構成としている。
なお、実施の形態6のイオン発生源として、実施の形態1のイオン発生源20を使用することができる。この場合、炭素質21の全体も容器に入れて立体状とし、床下空間S内に載置して配置する。或いは、実施の形態5と同様に、基礎コンクリート311自体をイオン発生源として使用したりすることもできる。
【0047】
ところで、本発明の建築物換気システムは、24時間換気型の高気密住宅に適用することが好ましいが、高気密住宅以外にも、中気密住宅や、低気密住宅に適用することもできる。また、本発明の建築物換気システムは、住宅以外の建築物に適用することもできる。特に、本発明の建築物換気システムは、医療機関や介護施設等、マイナスイオンによる殺菌効果や健康増進効果等の各種効果が期待される建築物に好適に使用することができる。更に、本発明の建築物換気システムは、外断熱構造以外の戸建または共同住宅や、断熱構造を有しない住宅に適用することもできる。更にまた、住宅の基礎構造もコンクリート以外の構造とすることもできる。また、床下空間Sの平面部11b,311bを一部または全部省略し、地面の土を露出することもできる。この場合も、地面からのマイナスイオン発声効果を期待することができる。
【0048】
また、本発明においては、上記換気装置30,130,230及びダクト41〜45により、換気手段が構成されている。ここで、換気装置30,130,230は、住宅10,310,410,510の全部屋を換気できる限りにおいて、吊り天井の内部空間以外に設置してもよい。更に、本発明の建築物換気システムは、住宅10,310,410,510の全部屋ではなく、所定の部屋のみを換気するシステムとして具体化することもできる。また、複数の換気装置を使用し、それらの換気装置を1または2以上の部屋ごとに使い分けるようにしてもよい。更に、換気装置は、熱交換を行わず、マイナスイオン交換のみを行う換気装置として具体化することもできる。
【0049】
即ち、本発明に係る建築物換気システムは、1階の床下空間Sで発生及び供給したマイナスイオン環境の空気を換気装置30,130,230に供給し、換気装置30,130,230から所望の部屋に供給した後、1階床16から床下空間Sに供給して、床下空間Sから換気装置30,130,230に還気するという循環サイクルを有する限りにおいて、任意の構成とすることができる。また、本発明に係る建築物換気システムは、通常、空調装置と組み合わせて使用するが、単独で使用することもできる。
【0050】
【発明の効果】
本発明に係る建築物換気システムは、上記のように構成したため、マイナスイオンを住宅の全部屋に均一に安定して継続的に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の実施の形態1に係る建築物換気システムを適用した建築物を示す説明図である。
【図2】図2は本発明の実施の形態1に係る建築物換気システムの換気装置を機能面から概略的に示す説明図である。
【図3】図3は本発明の実施の形態2に係る建築物換気システムの換気装置を機能面から概略的に示す説明図である。
【図4】図4は本発明の実施の形態3に係る建築物換気システムの換気装置を機能面から概略的に示す説明図である。
【図5】図5は本発明の実施の形態4に係る建築物換気システムを適用した建築物を示す説明図である。
【図6】図6は本発明の実施の形態5に係る建築物換気システムを適用した建築物を示す説明図である。
【図7】図7は本発明の実施の形態6に係る建築物換気システムを適用した建築物を示す説明図である。
【符号の説明】
11b,311b:基礎コンクリートの平面部(土間コンクリート)
20,320:イオン発生源
21:炭素質
30,130,230:換気装置(換気手段)
41,42,43,44,45:ダクト(換気手段)
311:基礎コンクリート(イオン発生源)
411,412,413:イオン発生促進手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to, for example, a building ventilation system using a 24-hour ventilation system, and more particularly, it can be suitably used as a ventilation system for a highly airtight building, and uniformly and continuously supplies negative ions to all rooms of a house. It relates to a building ventilation system that can be supplied.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a return air device that supplies negative ions to all rooms of a house, for example, there is a technology described in Patent Document 1.
[Patent Document 1]
JP 2003-97736 A
[0003]
Patent Literature 1 discloses a centralized ventilation device that ventilates each room of a house with high airtightness and high heat insulation. In this centralized ventilation device, an air supply box and an exhaust box are arranged on a chamber fan installed at a predetermined place in a house, and a number of duct holes are opened in these. In addition, by directly connecting the duct hole and the air supply and exhaust ports of each room of the house with an air supply duct and an exhaust duct respectively to form an independent air supply and exhaust system for each room, The ventilation volume to each room is equalized. In addition, in this centralized ventilation device, an electrode of an ionizer is installed in each duct hole of an air supply box, and negative ions are supplied to the air supply to form a comfortable living environment for each room.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the technique described in Patent Document 1 uses an ionizer, which is an ion generating means using electric energy, as a means for supplying negative ions. Therefore, although the amount of generated negative ions is large in the vicinity of the ionizer, the negative ions remain in the duct. Disappears in the process of moving. Therefore, it is substantially difficult to supply the negative ions uniformly and stably to all the rooms in the house.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a building ventilation system that can supply negative ions uniformly, stably, and continuously to all rooms of a house.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The building ventilation system according to claim 1 is provided in a floor space of a building, and supplies an ion generating source that continuously generates negative ions and outside air to a room of the building, and then supplies air to the room of the building. Is supplied to the underfloor space to form an air circulation cycle for returning and exhausting the air in the underfloor space, and negative ions contained in the air returned from the underfloor space are exchanged with the outside air. Ventilation means for ion exchange.
[0007]
Therefore, the air of the negative ion environment generated from the ion generation source in the underfloor space is returned to the ventilation means, ion-exchanged with the outside air by the ventilation means, and supplied to the room.
[0008]
In a building ventilation system according to a second aspect, in the configuration of the first aspect, the ion generation source includes carbonaceous material disposed in the underfloor space.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a building ventilation system according to the first aspect, wherein the ion generating source is formed of slab concrete formed in the underfloor space. An ion generation promoting means comprising an energy applying means is operatively connected to promote generation of negative ions from the slab concrete in the underfloor space.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Note that, throughout the embodiments, the same members, elements, or portions are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0011]
Embodiment 1
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a building to which a building ventilation system according to Embodiment 1 of the present invention has been applied.
The building ventilation system according to Embodiment 1 is applied to a
[0012]
At the center of the
[0013]
In the ion source 20 configured as described above, first, the carbonaceous material 21 itself is a source of negative ions. Hereinafter, the negative ion and the generation mechanism of the negative ion will be described in detail. Various components can be considered as a component and a generation mechanism of the negative ion. First, a negative ionization of the atmospheric environment (air) by a water molecule (water vapor) cluster or a water molecule oligomer in the air can be considered. Specifically, the negative ions typically associate with 0.5-1 nanometer clusters of water molecules. Then, when an electron is bonded to a water molecule (water molecule as water vapor) cluster, the water molecule cluster becomes an excited state, and gains energy to vibrate. , Are separated even smaller. At this time, since the water molecule clusters float in the air while being small, many negative ions exist in the air. That is, the negative ion is a fine particle having a negative charge such as a hydroxyl ion (H3O2), and the negative ion is represented by OH- (H2O) n when represented by a chemical formula.
[0014]
Alternatively, according to the ion generation mechanism called the Leonard effect, negative ions are likely to adhere to small water droplets (water molecule clusters). For example, it is said that negative ions are abundant near the waterfall (Lenard effect). ing. In other words, it is thought that the water molecules that flow down the waterfall collide with the water surface to form water molecule clusters that are miniaturized, and the water molecules are negatively ionized in large quantities as described above and dispersed in the atmosphere. I have. Here, it is said that the best conditions for generating negative ions are in an air environment with fine weather and low humidity (relative humidity 40 to 60%). It is said that the amount of negative ions increases because the water of the water becomes smaller particles (clusters). This Leonard effect can also be considered as a mechanism of generating negative ions called the so-called air ionization phenomenon. This air ionization phenomenon is a phenomenon in which negative electrons are emitted when water molecules are forcibly separated. is there. Therefore, in a waterfall or the like, water falls from a high place and water molecules are forcibly separated, and a large amount of negative ions are generated. In forests and the like, it is said that plants breathe to separate water molecules in the air and generate negative ions. In fact, many commercially available negative ion generators are configured to generate large amounts of negative ions in a spraying manner similar to plant breathing.
[0015]
Therefore, considering the negative ion generation mechanism by the carbonaceous material 21 such as charcoal (buried coal), the following mechanism can be considered as the first factor. First, when the temperature of the underfloor space S rises and the water (water molecules) contained in the pores of the carbonaceous material 21 is gradually evaporated by heat energy to become steam, the steam (water molecules) further increases the carbon content. The material 21 is forcibly decomposed into OH- (H2O) n, which is a negative ion, and H3O + (H2O) n, which is a positive ion, by external energy such as far infrared rays due to the far infrared effect of the material 21. Then, a large amount of such negative ions are dispersed and exist in the air. At this time, the positive ions fall to the ground because the clusters are large and heavy. Therefore, the air in the underfloor space S has a negative ion atmosphere in which negative ions are dominant.
[0016]
Here, the negative ions have a close relationship with a specific humidity zone. That is, in a humidity range of about 40 to 60% relative humidity, which is generally a comfortable humidity range for humans, water molecules (water vapor) in the air become water molecule clusters of 0.5 to 1 nanometer, Negative ionization as described above. On the other hand, since positive ions have large clusters and a considerable portion falls to the ground or floor, the water molecules dispersed in the air are negatively ionized water molecules, and the air is negatively ionized as a whole. Here, when the relative humidity is 80% or more, the water molecule cluster becomes large and becomes positively ionized. However, by adjusting the humidity of the underfloor space S by controlling the absorption and release of water molecules in the underfloor space S by a humidity control means or the like, the humidity of the atmospheric environment of the underfloor space S is set to a relative humidity of about 40 to 60%. And negative ions can be stably supplied in a large amount.
[0017]
Here, the amount of water adsorbed on the carbonaceous material 21 such as charcoal (the amount of saturated steam after absolute drying) increases as the carbonization temperature increases. Accordingly, since white coal (high-temperature coal) has a larger amount of water adsorption or water vapor adsorption than black coal (low-temperature coal), it can be suitably used as the carbonaceous material 21 as described above. That is, the carbonaceous material 21 is effective for maintaining the humidity in the underfloor space S at the optimum humidity due to its large humidity control ability.
[0018]
Alternatively, the negative ion generation mechanism by the carbonaceous material 21 such as charcoal can be considered to be due to the following reaction. That is, carbonaceous charcoal or the like is porous having a large number of fine pores (voids) inside, and a so-called interface is formed at the boundary between the pore surface inside the high-temperature coal fired at a high temperature and the air layer. It is said that electricity exists in high density. Therefore, the inside of the carbonaceous material 21 contains a large amount of negative electrons, and supplies electrons to the surroundings. Then, when the aggregate of water molecules, which is the moisture component in the air, approaches the porous chamber of the high-temperature coal as the carbonaceous material 21, the water molecules are ionized by an instantaneous discharge, and (H2O → H ++ OH-) Hydrogen ions generated by the reaction become hydrogen gas and diffuse into the air, and the hydroxyl ions form hydration bonds with water molecules to generate hydroxyl ions (H3O2-). The hydroxyl ion is a surfactant having a hydroxyl group ion as a hydrophobic group and a water molecule as a hydrophilic group.
[0019]
The far-infrared effect of the carbonaceous material 21 will be described briefly. The carbonaceous material 21 has a large amount of far-infrared ray in a wavelength range of 0.7 to 2 micrometers (700 to 2000 nm), and the far-infrared ray in this wavelength range has the largest heating effect. . Further, among the far infrared rays, particularly, the far infrared ray having a wavelength of 627 nm collides with a water molecule cluster in the air to cause a resonance action, and a negative ion (OH- (H2O) n) in which electrons are bonded to the water molecule cluster. That is, a hydroxyl ion and a positive ion (H3O + (H2O) n) in which the water molecule cluster has lost an electron are generated. Then, as described above, the positive ions fall to the ground, and a large amount of negative ions exist in the air in the underfloor space S.
[0020]
Further, the carbonaceous material 21 such as charcoal has a selective adsorption ability, and the carbonaceous material carbonized at 600 ° C. or less absorbs alkali (negative ion in the case of ions), and the carbonaceous material carbonized at 700 ° C. or more becomes acid (Positive ions in the case of ions). That is, the carbonaceous material 21 has an electric displacement point between 600 ° C. and 700 ° C. (approximately 650 ° C.). As described above, it has been proved that the high-temperature coal constituting the carbonaceous material 21 has a remarkable positive ion adsorption ability, and as a result, the ratio of negative ions in the air is relatively increased. I have. Therefore, when the carbonaceous material 21 of the first embodiment is used, the ratio of negative ions in the underfloor space S can be increased. Here, the high-temperature coal is preferably coal fired at a high temperature of 1000 degrees Celsius or more. This high-temperature coal becomes flame-retardant and exhibits effects such as electromagnetic wave shielding and generation of negative ions. This is because high-temperature coal has high electrical conductivity (low resistance). In addition, the high-temperature unit has a high activity (the size of the surface area on which air is adsorbed). When the carbonization temperature (calcination temperature) is 600 ° C. or lower, black coal (low-temperature coal) is obtained, the electric resistance is 10 KΩ · cm, and no generation of negative ions is observed. On the other hand, when the carbonization temperature is 800 ° C., white coal (high-temperature coal) is obtained, the electric resistance is 10 Ω · cm, and generation of negative ions is recognized. Bincho charcoal is a typical example of such white charcoal. Further, when the carbonization temperature is 900 ° C., it becomes white coal (high-temperature coal (activated charcoal)), has an electric resistance of 1 Ω · cm, and generation of a larger amount of negative ions is recognized. As such white coal, there is typically Bincho charcoal. Further, at a carbonization temperature of 1000 ° C., it becomes white coal (high-temperature coal (activated charcoal)), has an electric resistance of 0.1 Ω · cm, and generation of a larger amount of negative ions is recognized. As such white coal, there is typically Kishu Bincho charcoal.
[0021]
As described above, the fact that the carbonaceous material 21 becomes a negative ion generating source (supply source) is because, when a commercially available ion counter is brought close to the carbonaceous material 21, about 10 to 100 negative ions are generated per cubic centimeter. Can also be confirmed.
[0022]
Next, in the ion generating source 20, the carbonaceous (positive electrode) 21, the electrolyte layer 22, and the negative electrode 23 function as an air battery as a whole, and generate a large amount of negative ions stably and continuously. Specifically, carbonaceous material 21 (white coal, high-temperature calcined charcoal such as Bincho charcoal, which is a typical example of white coal) becomes a positive electrode, the aluminum layer becomes a negative electrode 23, and hydrated salt (like an aqueous solution of sodium chloride) becomes It functions as an intervening electrolyte layer 22. Note that air (oxygen) attached to the carbonaceous material 21 as a positive electrode acts as a depolarizer. Then, by the following reaction, electrons move from the negative pole 23 to the carbonaceous material 21 which is a positive electrode, and a large amount of electrons are released from the upper end surface of the carbonaceous material 21 to the underfloor space S, thereby reducing the negative ion generation efficiency in the air. It increases dramatically.
[0023]
Positive pole Al → Al2 ++ 2e-
Negative pole 2e- + 1/2 O2 + H2O → 2OH-
[0024]
Note that, instead of the carbonaceous material 21, diatomaceous earth (preferably fired at a high temperature) may be used as a negative ion generating source. In this case, the electrolyte layer 22, the negative electrode 23, and the container 24 can be omitted. That is, diatomaceous earth has a large adsorption / release function and a humidity control function due to an ultraporous structure composed of a large number of ultra-fine pores (5,000 to 6000 times that of charcoal) of 1 μ or less, and has a so-called respiratory property (absorption / release). Sex). As a result, water molecules are violently absorbed and released into the pores inside the diatomaceous earth, and are constantly subdivided into nanometer-sized water molecule clusters. Releases a large amount of negatively ionized water molecules. Here, the Leonard effect that occurs when moisture is absorbed and released by a porous material such as diatomaceous earth or carbonaceous material is, as for moisture absorption, when water molecules (water vapor) in the air consist of a number of ultrafine pores and The negative ions are generated by the large impact energy generated when the porous material having a super porous structure having a large size is strongly drawn into the porous material, and are released into the air from the surface of the porous material. In addition, at the time of dehumidification, the moisture taken in the porous material is strongly discharged by evaporation, and a large impact energy generated when passing through the porous material generates negative ions, so that air is generated from the surface of the porous material. Released during.
[0025]
Further, trimarine (tourmaline) can be used instead of the carbonaceous material 21. Tourmaline has a negative ion generation effect and a far-infrared emission effect, and can be suitably used as an ion source. Furthermore, tourmaline has a feature that generation of negative ions is activated by applying energy such as pressure or heat. Therefore, it is also effective to activate the generation of negative ions of the ion source consisting of tourmaline by operatively connecting the energy application means for applying vibration energy such as ultrasonic vibration, pressure energy, or heat energy to tourmaline. is there.
[0026]
In addition, according to experiments by the inventors, it has been confirmed that a large amount of negative ions are generated from the base concrete 11 itself depending on the air environment of the underfloor space S on the first floor. For example, when the humidity of the underfloor space S increases due to rainfall or the like, the foundation concrete 11 itself absorbs some moisture and retains moisture therein. Thereafter, a large amount of negative ions are generated by the above mechanism when the moisture retained in the foundation concrete 11 evaporates into water vapor due to a rise in the temperature of the underfloor space S with the passage of time. Therefore, the basic concrete 11 (particularly, the water means
[0027]
In this way, a large amount of negative ions are stably and continuously generated and supplied from the entire upper end surface of the carbonaceous material 21 to the first floor space S. In addition, since water and the like from the soil are continuously supplied to the carbonaceous material 21 and components necessary for or closely related to the generation of negative ions such as water are supplied, the supply of negative ions by water vapor is stabilized. And can be performed with high efficiency.
[0028]
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a ventilation device of the building ventilation system according to Embodiment 1 of the present invention from a functional aspect.
A
[0029]
As shown in FIG. 2, the
[0030]
The heat exchange element of the
[0031]
The
[0032]
Normally, since the
[0033]
Here, a large amount of negative ions generated from the ion generating source 20 are mixed in the air in the underfloor space S. Therefore, the return air RA introduced into the
[0034]
Specifically, for example, the
[0035]
Embodiment 2
FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing a ventilation device of a building ventilation system according to Embodiment 2 of the present invention from a functional aspect.
The
[0036]
Embodiment 3
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing a ventilation device of a building ventilation system according to Embodiment 3 of the present invention from a functional aspect.
The
[0037]
Here, the negative ion exchange is performed simultaneously when the latent heat is exchanged via the
[0038]
The
[0039]
Embodiment 4
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a building to which a building ventilation system according to Embodiment 4 of the present invention has been applied.
The building ventilation system according to the fourth embodiment is applied to a
[0040]
The building ventilation system according to the fourth embodiment differs from the building ventilation system according to the first embodiment in the structure of the ion source. Other configurations are the same as those of the building ventilation system according to the first embodiment. Specifically, in the fourth embodiment, the
[0041]
In addition, as the
[0042]
Embodiment 5
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a building to which a building ventilation system according to Embodiment 5 of the present invention is applied.
The building ventilation system according to the fifth embodiment is applied to a
[0043]
In the fifth embodiment, since the humidity of the underfloor space S can be increased by the moisture supply means 411, the humidity control means 412 can exhibit only the dehumidification function. However, when the humidity control means 412 is configured to have a negligence function in addition to the dehumidification function, the water supply means 411 can be omitted. The energy applying means 413 applies mechanical energy such as wind energy and ultrasonic vibration energy, heat energy such as far infrared rays, electric energy and the like to the air in the underfloor space S to activate water vapor and the like in the air in the underfloor space S. To improve the generation efficiency of negative ions. For example, while water vapor is supplied to the underfloor space S by the water supply means 411, and is blown to the underfloor space S by the energy applying means 413 composed of a blower or the like, the water vapor in the underfloor space S is efficiently ionized by the Leonard effect. can do.
[0044]
In the fifth embodiment, moisture is constantly supplied to the underfloor space S by the moisture supply means 411 to promote moisture evaporation (steam generation) from the
[0045]
The
[0046]
Embodiment 6
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a building to which a building ventilation system according to Embodiment 6 of the present invention is applied.
While the building ventilation system according to Embodiments 1 to 5 is applied to
Note that the ion source 20 of the first embodiment can be used as the ion source of the sixth embodiment. In this case, the entirety of the carbonaceous material 21 is also placed in a container to form a three-dimensional shape, and placed in the underfloor space S. Alternatively, similarly to the fifth embodiment, the foundation concrete 311 itself can be used as an ion generation source.
[0047]
By the way, the building ventilation system of the present invention is preferably applied to a 24-hour ventilation type high airtight house, but can be applied to a medium airtight house and a low airtight house in addition to the high airtight house. Further, the building ventilation system of the present invention can be applied to buildings other than houses. In particular, the building ventilation system of the present invention can be suitably used for buildings where various effects such as a sterilization effect by negative ions and a health promotion effect are expected, such as medical institutions and nursing care facilities. Further, the building ventilation system of the present invention can also be applied to a detached house or apartment house other than the external heat insulation structure, or a house having no heat insulation structure. Furthermore, the foundation structure of the house can be a structure other than concrete. In addition, some or all of the
[0048]
In the present invention, ventilation means is constituted by the
[0049]
That is, the building ventilation system according to the present invention supplies the air of the negative ion environment generated and supplied in the underfloor space S on the first floor to the
[0050]
【The invention's effect】
Since the building ventilation system according to the present invention is configured as described above, it is possible to supply the negative ions uniformly and stably to all the rooms in the house.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a building to which a building ventilation system according to a first embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a ventilation device of a building ventilation system according to Embodiment 1 of the present invention from a functional aspect.
FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing a ventilation device of a building ventilation system according to a second embodiment of the present invention from a functional aspect.
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing a ventilation device of a building ventilation system according to a third embodiment of the present invention from a functional aspect.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a building to which a building ventilation system according to a fourth embodiment of the present invention is applied.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a building to which a building ventilation system according to a fifth embodiment of the present invention is applied.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a building to which a building ventilation system according to a sixth embodiment of the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
11b, 311b: Flat part of foundation concrete (soil concrete)
20, 320: ion source
21: Carbonaceous
30, 130, 230: Ventilation device (ventilation means)
41, 42, 43, 44, 45: duct (ventilation means)
311: Basic concrete (ion source)
411, 412, 413: ion generation promoting means
Claims (3)
外気を前記建築物の部屋に給気した後、前記部屋の空気を前記床下空間に供給し、前記床下空間の空気を還気して排気する空気循環サイクルを形成すると共に、前記床下空間から還気される空気に含まれるマイナスイオンを、前記外気との間でイオン交換する換気手段と
を備えることを特徴とする建築物換気システム。An ion source that is installed in the underfloor space of the building and continuously generates negative ions,
After the outside air is supplied to the room of the building, the air in the room is supplied to the underfloor space, and an air circulation cycle for returning and exhausting the air in the underfloor space is formed. A ventilation system for exchanging negative ions contained in the air to be exchanged with the outside air.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010212071A (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Shizen Noho Kenkyusho:Kk | Negative ion generator and house or the like having the same |
JP2011183658A (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Fujii Seisakusho:Kk | Charcoal plastic member excellent in deodorization and conductivity |
JP5936163B1 (en) * | 2015-06-11 | 2016-06-15 | 真理 津田 | Air battery and building equipped with the same |
-
2003
- 2003-04-18 JP JP2003114968A patent/JP2004317086A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010212071A (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Shizen Noho Kenkyusho:Kk | Negative ion generator and house or the like having the same |
JP2011183658A (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Fujii Seisakusho:Kk | Charcoal plastic member excellent in deodorization and conductivity |
JP5936163B1 (en) * | 2015-06-11 | 2016-06-15 | 真理 津田 | Air battery and building equipped with the same |
WO2016199697A1 (en) * | 2015-06-11 | 2016-12-15 | 津田真理 | Air cell and building provided with same |
AU2016274851B2 (en) * | 2015-06-11 | 2018-12-06 | Toyu Co., Ltd. | Air battery and building including the same |
US10476118B2 (en) | 2015-06-11 | 2019-11-12 | Mari TSUDA | Air battery and building including the same |
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