JP2005336768A - 空気清浄効果を有する建築物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 建築物の外部および／または内部の空気中に含まれる様々な汚染物質を、効果的に除去して空気の清浄化を図ることができる空気清浄効果を有する建築物を提供する。
【解決手段】 下層部分１ａから頂部１ｂに至り、かつ上昇気流が形成されるボイド部３を内部に備えた建築物１であって、建築物１の外部の空気をボイド部３に導入する外部空気流入路４および／または建築物１の内部の空気をボイド部３に導入する内部空気流入路２ａ、５ａ、６ａが設けられ、頂部１ｂには、ボイド部３から上昇する上記空気が導入されるとともに、内部に上記空気に含まれる汚染物質を除去可能な空気清浄化手段が設けられ、排気側が建築物１の外部および／または内部に導かれる空気清浄化装置７、８が配置されてなることを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】 下層部分１ａから頂部１ｂに至り、かつ上昇気流が形成されるボイド部３を内部に備えた建築物１であって、建築物１の外部の空気をボイド部３に導入する外部空気流入路４および／または建築物１の内部の空気をボイド部３に導入する内部空気流入路２ａ、５ａ、６ａが設けられ、頂部１ｂには、ボイド部３から上昇する上記空気が導入されるとともに、内部に上記空気に含まれる汚染物質を除去可能な空気清浄化手段が設けられ、排気側が建築物１の外部および／または内部に導かれる空気清浄化装置７、８が配置されてなることを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
本発明は、周囲や内部の空気に含まれる各種の汚染物質を除去して、当該空気を清浄化することが可能となる空気清浄効果を有する建築物に関するものである。
近年、環境保護の観点から、例えば二酸化炭素等の温室効果ガスについては、国際的な削減目標の設定等が行われており、二酸化炭素（ＣＯ2）の削減を目的とした世界規模での植林事業に呼応して、建築分野においても、屋上緑化などの対策が講じられるようになってきている。
また、健康面からも、自動車等から発せられる窒素酸化物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）についても、その排出規制が一段と厳しくなっており、さらに悪臭物質や、シックハウス症候群を引き起こすホルムアルデヒドなどの居住空間における汚染物質も社会問題となっている。
一方、空気中に含まれるこれら汚染物質を除去する技術として、太陽光等の光エネルギーの下で活性化した酸化チタン等の光触媒に接触させることにより、上記ＮＯｘ、ＳＯｘを分解除去する技術や、あるいは活性炭等の吸着剤によってＣＯ2等を吸着除去する技術が実用化されている。
そこで、建築物においても、下記特許文献１に見られるように、二酸化チタンまたは二酸化チタンと活性炭との混合物を主成分とする光触媒を、フッ素樹脂などを用いて固定してシート状あるいはパネル状の浄化材を形成し、これをビルの外壁などを利用して屋外に設置することにより、大気中のＮＯｘ等を上記浄化材で捕捉して分解する技術が提案されている。
特開平６−３１５６１４号公報
しかしながら、上記従来の空気清浄効果を有する建築物にあっては、膨大な大気空間に対して、建築物の外壁に浄化材を設置しているのみであるために、上記浄化材に接触する単位容量あたりの大気量が極めて小さいとともに、その接触時間も短時間であるために、効果的な大気の清浄化効果を期待することが難しい。
また、建築物内部から発生する汚染空気は、室などの各スペースに設置してある吸い込み口から還気ダクトを通り、そのまま外部に排気するか、または空気清浄装置を通して循環させるかのいずれかである。一般的には、両者を併用する場合が多いが、排気させる汚染空気については、そのまま建築物外部に送られるために、汚染物質を除去することは困難である。
この発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、建築物の外部および／または内部の空気中に含まれる様々な汚染物質を、効果的に除去して空気の清浄化を図ることができる空気清浄効果を有する建築物を提供することを課題とするものである。
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、下層部分から頂部に至り、かつ上昇気流が形成されるボイド部を内部に備えた建築物であって、当該建築物の外部の空気を上記ボイド部に導入する外部空気流入路および／または当該建築物の内部の空気を上記ボイド部に導入する内部空気流入路が設けられ、上記頂部には、上記ボイド部から上昇する上記空気が導入されるとともに、内部に上記空気に含まれる汚染物質を除去可能な空気清浄化手段が設けられ、排気側が上記建築物の外部および／または内部に導かれる中空状の空気清浄化装置が配置されてなることを特徴とするものである。
ここで、上記空気に含まれる汚染物質とは、例えば、建築物の外部の空気については、周囲の工場や自動車等から排出されるＣＯ2、ＮＯｘ、ＳＯｘ等が挙げられる。また、建築物の内部の空気については、当該建築物が事務所等の居住空間を有するものあれば、ＣＯ2、建築材料や塗料等から発生するホルムアルデヒド、トイレから発生するアンモニア等の悪臭成分、たばこ等に起因する有機化合物の塵埃等が該当し、さらに上記建築物が動物園や水族館である場合には、動物やその飼育過程で発生するトリメチルアミンなどの悪臭成分、工場などである場合には、各種の化学物質が挙げられる。
次いで、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気清浄化手段が、上記空気清浄化装置の少なくとも一部の天井部を構成する光透過性部材と、光が透過可能な上記清浄化流路内に設けられて上記空気に含まれる１以上の汚染物質を分解可能な光触媒とを備えてなることを特徴とするものである。
このような光触媒としては、酸化チタン、金属酸化物半導体（酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化銀、酸化マンガン、酸化銅、酸化鉄、酸化スズ、酸化バナジウム、酸化ニオブ等）、金属硫化物半導体（硫化カドミウム、硫化亜鉛、硫化インジウム、硫化鉛、硫化銅、硫化モリブデン、硫化タングステン、硫化アンチモン、硫化ビスマス等）、およびこれらの混合物などが適用可能である。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の空気清浄化手段が、少なくとも上記空気清浄化装置の一部に設けられ、上記空気に含まれる１以上の汚染物質を吸着して当該空気から除去可能な吸着材を備えてなることを特徴とするものである。
上記吸着材としては、ゼオライト、シリカゲル、イオン交換材、アルミナ系吸着材、金属錯体系吸着材、セラミックス等の無機系吸着材や、活性炭、イオン交換材、キレート樹脂等の有機系吸着材が適用可能である。
なお、請求項３に記載の発明のように、空気清浄化手段として吸着材を用いた場合には、上記空気清浄化装置に、液体部からなる下層を設け、上記液体内部に当該吸着材を設けることにより、上記液体表面に接触する空気のうち液体に溶け込む汚染物質を上記吸着材によって除去する場合も含まれる。
なお、請求項３に記載の発明のように、空気清浄化手段として吸着材を用いた場合には、上記空気清浄化装置に、液体部からなる下層を設け、上記液体内部に当該吸着材を設けることにより、上記液体表面に接触する空気のうち液体に溶け込む汚染物質を上記吸着材によって除去する場合も含まれる。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、上記ボイド部および／または上記空気清浄化装置に、上記上昇気流を積極的に形成するための送風手段が設けられていることを特徴とするものである。
さらに、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４に記載の発明において、上記外部空気流入路が、異なる方位に向けて複数設けられているとともに、上記ボイド部が、複数の上記外部空気流入路から流入する上記空気を相互に分離すべく上下方向に配設された隔壁によって、２以上に分割されていることを特徴とするものである。
請求項１〜５のいずれかに記載の空気清浄効果を有する建築物によれば、外部空気流入路および／または内部空気流入路からボイド部に導入された、建築物の外部および／または内部の空気は、当該ボイド部における上昇気流によって、下層部分から頂部へ向けて上昇し、中空状の空気清浄化装置内に導入される。
次いで、この空気清浄化装置内を通過する際に、内部に設けられた空気清浄化手段によって上記汚染物質が除去され、清浄化される。そして、清浄化された空気は、空気清浄化装置の排出側から、上記建築物の外部に放出されるか、あるいは換気用または空調用空気等として、再び上記建築物の内部に導かれる。
この際に、建築物の外部および／または内部の空気を、上昇気流が形成されるボイド部に導入しているので、導入された当該空気を強制的に空気清浄化装置へと流入させて、清浄化手段により積極的かつ効率的に清浄化することができる。
この結果、１の建築物によって、建築物の外部および／または内部の空気に含まれる様々な汚染物質を効果的に除去して空気の清浄化を図ることができるのみならず、多数の同様の建築物を隣接して建築することにより、当該地域全体として瑞々しい空気を送り出す人工の森に代わるような建築物群を提供することが可能となる。
この結果、１の建築物によって、建築物の外部および／または内部の空気に含まれる様々な汚染物質を効果的に除去して空気の清浄化を図ることができるのみならず、多数の同様の建築物を隣接して建築することにより、当該地域全体として瑞々しい空気を送り出す人工の森に代わるような建築物群を提供することが可能となる。
しかも、中空状の空気清浄化装置を建築物の頂部に設けているので、請求項２に記載の発明のように、上記空気清浄化装置の天井部に光透過性部材を用い、かつ光が透過可能な位置に光触媒を設けることによって上記空気清浄化手段を構成することにより、簡易な装置によって、複数種の汚染物質を効果的に除去することが可能となる。
さらに、このような光触媒を用いた空気清浄化手段に代えて、あるいはこれに加えて、請求項３に記載の発明のような吸着材を用いた空気清浄化手段を設けることにより、光触媒によっては除去が難しい他の汚染物質についても、容易に除去することができる。
この際に、上述したように、上記空気清浄化装置に液体部からなる下層を設けて、上記液体内部に当該吸着材を設ければ、液体に溶け易い物質と、溶け難い物質とが混在する場合に、上記液体部に設けた上記吸着材によって、液体に溶け易い物質を選択的に除去することが可能になる。
さらに、上記空気清浄化手段として、請求項３に記載の吸着材に請求項２の光触媒をコーティングしたものを用いれば、光触媒による分解に時間を要する汚染物質についても、上記吸着材によって当該汚染物質を捉えて、上記光触媒表面に拡散させることにより、光触媒との接触時間を増加させて、当該汚染物質の分解を促進することができる。
また、空気清浄化装置を建築物の頂部に配置しているので、当該空気清浄化装置の設計の自由度が大きく、よって空気と空気清浄化手段との接触面積を高め得る、様々な形態を容易に採用することができる。加えて、中空状の上記空気清浄化装置の上部を取り外し可能とすることにより、容易に雨水によって洗浄を行うことも可能となる。
ちなみに、当該空気清浄化装置の形状としては、ボイド部から導出された１以上の管状部材や、中心部がボイド部と連通されて空気が放射状に外周側へと流れる中空状部材等、当該空気が流通する各種の中空部材が適用可能であるが、特に、導入された空気が長時間、空気清浄化手段と接触し得るものが好ましい。
このような長時間の接触を可能とする形状としては、様々な形態が適用可能であるが、例えば、上記管状部材を用いた場合には、当該管状部材を蛇行させたり、渦巻き状に設けたり、あるいは波線状に設けることが好適であり、他方上記中空状部材を用いた場合には、内部に空気清浄手段をハニカム状や格子状に設けることが好適である。
なお、通常建築物の内部に、頂部まで至るボイド部を形成し、当該建築物の下層部分に、上記ボイド部に連通する空気流入路を形成すれば、比重差に基づくドラフトによって自然に上昇気流が生じるが、本発明においては、特に空気清浄化装置において空気と空気清浄化手段との接触時間を長く確保することが好ましいことから、当該空気清浄化装置における圧力損失が大きくなり、よって上記ドラフトのみによっては充分な上昇気流が得られない場合も想定しうる。
このような場合には、請求項４に記載の発明のように、上記ボイド部内や上記空気清浄化装置の入口側もしくは出口側に、上記上昇気流を積極的に形成するための送風機や送風ファン等の送風手段を設けることにより、より一層強制的にボイド部に導入された空気を空気清浄化装置内に送気することが可能となる。
また、建築物の外部の空気をボイド部に導入する外部空気流入路が、当該建築物の異なる方位に向けて複数設けられ、かつ上記建築物の一方の方位に、例えば多くの樹木が植林されることにより新鮮な空気が存在し、他方の方位に、交通量の激しい交差点等の高濃度の汚染物質を含む空気が存在している場合には、請求項５に記載の発明のように、上記ボイド部内に上下方向に隔壁を設け、上記一方の方位から流入する空気と他方の方位から流入する空気とを分離することにより、高濃度の汚染物質を含む空気のみを選択的に清浄化することができ、よって新鮮な空気までを汚染された空気と混合して処理する必要がないために、一層の空気清浄化の効率化を図ることができる。
（第１の実施形態）
図１〜図４は、本発明に係る空気清浄効果を有する建築物の第１の実施形態を示すもので、図中符号１が建物（建築物）である。
この建物１は、１階にエントランスロビーが設けられるとともに、地下階を有する多層の事務所ビルで、地下階の一部は地下駐車場２として利用されている。そして、この建物１の中央部には、２階床（下層部分）１ａ上から頂部１ｂに至るボイド部３が形成されている。
図１〜図４は、本発明に係る空気清浄効果を有する建築物の第１の実施形態を示すもので、図中符号１が建物（建築物）である。
この建物１は、１階にエントランスロビーが設けられるとともに、地下階を有する多層の事務所ビルで、地下階の一部は地下駐車場２として利用されている。そして、この建物１の中央部には、２階床（下層部分）１ａ上から頂部１ｂに至るボイド部３が形成されている。
また、この建物１の２階床１ａ上には、建物１の外部とボイド部３とを連通させることにより外部の空気をボイド部３に導入する外部空気流入路４と、地下道１９内の空気をボイド部３に導入するダクト（外部空気流入路）１９ａとが設けられている。さらに、この建物１の内部には、地下駐車場２内の空気および居住空間となる地下階５および上層階６内の空気をそれぞれボイド部３へと導入するダクト（内部空気流入路）２ａ、５ａ、６ａが設置されている。
そして、建物１の屋上には、２本の空気清浄化ダクト７によって構成された空気清浄化装置８が設置されている。
ここで、空気清浄化ダクト７は、各々角型のダクトであり、建物１の中心側に位置する一端部が、ボイド部３の頂部に設けられた流路の絞り部分３ａの上端開口３ｂに連通するとともに、建物１の外周側に向けて渦巻き状に形成されている。そして、外周側の先端部には、清浄化された空気を大気へ放出する排出口９と、枝配管されて清浄化された空気をダクト１０から再び建物１内に導く戻りライン１１とが設けられている。
ここで、空気清浄化ダクト７は、各々角型のダクトであり、建物１の中心側に位置する一端部が、ボイド部３の頂部に設けられた流路の絞り部分３ａの上端開口３ｂに連通するとともに、建物１の外周側に向けて渦巻き状に形成されている。そして、外周側の先端部には、清浄化された空気を大気へ放出する排出口９と、枝配管されて清浄化された空気をダクト１０から再び建物１内に導く戻りライン１１とが設けられている。
一方、各空気清浄化ダクト７の内部には、内部を流れる空気に含まれる汚染物質を除去するための空気清浄化手段が設けられている。ちなみに、本実施形態においては、図３および図４に示すように、空気清浄化ダクト７は、天井板がガラスや透明アクリル板等の光透過性部材１２によって塞がれるとともに、その内部が、延在方向に図中点線で示す４つのエリア７ａ〜７ｄに区分けされ、各々のエリア７ａ〜７ｄに異なった空気清浄化手段が設けられている。
すなわち、開口３ｂ側のエリア７ａにおいては、側面および底面に、光触媒である酸化チタン（ＴｉＯ2）層１３が形成されるとともに、さらに光透過性部材１２の下面から、酸化チタン粒子を表面加工して混入した繊維１４が暖簾状に吊設されている。
また、隣接するエリア７ｂにおいては、側面および底面に、吸着材である活性炭層１５が形成されるとともに、その表面に焼き付け等により光触媒である酸化チタン層１３が形成されている。また、光透過性部材１２の下面には、同様に酸化チタンが固定された繊維１４が吊設されている。
また、隣接するエリア７ｂにおいては、側面および底面に、吸着材である活性炭層１５が形成されるとともに、その表面に焼き付け等により光触媒である酸化チタン層１３が形成されている。また、光透過性部材１２の下面には、同様に酸化チタンが固定された繊維１４が吊設されている。
また、エリア７ｃには、側面および底面に吸着材としてのゼオライト層１６が形成されるとともに、その表面に焼き付け等により光触媒である酸化銅（ＣｕＯ2）層１７が形成されている。
さらに、これに隣接するエリア７ｄにおいては、その側面、底面および内部空間に、ＣＯ2吸着材であるセラミックス層１８が配置されている。
さらに、これに隣接するエリア７ｄにおいては、その側面、底面および内部空間に、ＣＯ2吸着材であるセラミックス層１８が配置されている。
以上の構成からなる空気清浄効果を有する建物１においては、外部空気流入路４およびダクト２ａから、ＳＯｘやＮＯｘ等の汚染物質を含む建物１の外部の空気や地下駐車場５内の空気がボイド部３内に流入する。また、ダクト５ａ、６ａからＣＯ2、トイレ臭、たばこ臭等の汚染物質を含む建物１の内部の空気がボイド部３内に流入する。
そして、これらの空気は、ボイド部３内に形成される上昇気流によって、建物１の頂部１ｂに送られ、絞り部分３ａの開口３ｂから空気清浄化ダクト７内に導入される。
そして、これらの空気は、ボイド部３内に形成される上昇気流によって、建物１の頂部１ｂに送られ、絞り部分３ａの開口３ｂから空気清浄化ダクト７内に導入される。
そして先ず、空気清浄化ダクト７のエリア７ａにおいて、光透過性部材１２から照射される光と、光触媒である酸化チタン層１３および酸化チタン含有繊維１４との協働によって、上記空気に含まれるＳＯｘ、ＮＯｘ、トイレ臭、たばこ臭等の汚染物質が分解される。次いで、エリア７ｂにおいても同様にこれら汚染物質が、光触媒である酸化チタン層１３および酸化チタン含有繊維１４により分解されて無害化される。また、このエリア７ｂにおいては、昼夜を問わず活性炭層１５によって、上記汚染物質が吸着除去される。
次に、エリア７ｃにおいては、光透過性部材１２から照射される光と、光触媒である酸化銅層１７によってＮＯｘが分解されるとともに、吸着材であるゼオライト層１６により昼夜に拘わらずＮＯｘ等の汚染物質が吸着除去される。そして、エリア７ｄにおいて、ＣＯ2吸着材であるセラミックス層１８により、ＣＯ2が吸着除去される。
このようにして、空気清浄化ダクト７の内部に設けられた空気清浄化手段によって上記汚染物質が除去され、清浄化された空気は、排出口９から建物１の外部に放出され、あるいは戻りライン１１を経てダクト１０から換気用または空調用空気等として、再び建物１の内部に導かれる。
なお、光触媒である酸化チタン層１３および酸化銅層１７による汚染物質の分解反応は、光の照射を前提とするために、通常昼間のみにおいて有効であるが、夜間においても当該汚染物質の除去を行う要請がある場合には、別途空気清浄化ダクト７の上方にブラックライト等を設置することにより、これに対応することができる。この場合に使用するエネルギーは、例えば建物１の屋上に太陽電池を設置して、ベッテリー等に充電しておくことにより供給することが可能である。
以上のように、上記空気清浄効果を有する建物１によれば、建物１の外部および内部の空気を、上昇気流が形成されるボイド部３に導入しているので、導入された当該空気を強制的に空気清浄化ダクト７へと流入させて、清浄化手段により積極的かつ効率的に清浄化することができる。この結果、上記建物１のみによって、建物１の外部および内部の空気に含まれる様々な汚染物質を効果的に除去して空気の清浄化を図ることができるとともに、さらに多数の同様の建物１を隣接して建築することにより、当該地域全体として瑞々しい空気を送り出す人工の森に代わるような建築物群を提供することができる。
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態を示すもので、図１〜図４に示したものと同一構成部分については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
本実施形態においては、建物２０の図中左方に、例えば多くの樹木が植林されることにより新鮮な空気が存在し、図中右方に、交通量の激しい交差点などのように、高濃度のＳＯｘやＮＯｘ等の汚染物質を含む空気環境２１が存在している。
図５は、本発明の第２の実施形態を示すもので、図１〜図４に示したものと同一構成部分については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
本実施形態においては、建物２０の図中左方に、例えば多くの樹木が植林されることにより新鮮な空気が存在し、図中右方に、交通量の激しい交差点などのように、高濃度のＳＯｘやＮＯｘ等の汚染物質を含む空気環境２１が存在している。
そこで、この建物２０においては、ボイド部３が２階床１ａ上から頂部１ｂにまで連続して設けられた隔壁２２によって、外部空気流入路４ａから導入される上記新鮮な空気と、外部空気流入路４ｂから導入される上記高濃度の汚染物質を含む空気とが、相互に分離されるように２分割されている。
したがって、本実施形態の空気清浄効果を有する建物２０によれば、隔壁２２によって、外部空気流入路４ａから導入される上記新鮮な空気と、外部空気流入路４ｂから導入される上記高濃度の汚染物質を含む空気とを分離することにより、高濃度の汚染物質を含む空気のみを選択的に清浄化することができ、よって新鮮な空気までを汚染された空気と混合して処理する必要がないために、一層の空気清浄化の効率化を図ることができる。
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態を示すもので、同様に図１〜図４に示したものと共通する構成部分については同一符号を付してある。
本実施形態においては、建物３０のボイド部３内の中心部に、回転軸３１が回転自在に垂設され、この回転軸３１の下端部に送風用の翼３２が設けられている。そして、回転軸３１の建物３０の屋上から突出する上端部に、駆動用の風車３３が取り付けられており、上記回転軸３１、翼３２および風車３３によって、ボイド部３内に強制的に上昇気流を生じさせる送風手段が構成されている。
図６は、本発明の第３の実施形態を示すもので、同様に図１〜図４に示したものと共通する構成部分については同一符号を付してある。
本実施形態においては、建物３０のボイド部３内の中心部に、回転軸３１が回転自在に垂設され、この回転軸３１の下端部に送風用の翼３２が設けられている。そして、回転軸３１の建物３０の屋上から突出する上端部に、駆動用の風車３３が取り付けられており、上記回転軸３１、翼３２および風車３３によって、ボイド部３内に強制的に上昇気流を生じさせる送風手段が構成されている。
上記構成からなる空気清浄効果を有する建物３０によれば、建物３０の屋上を通過する風力により、風車３３を介して回転軸３１が回転し、これによって翼３２が回転することにより、ボイド部３内に上昇気流を生じさせることができるため、空気清浄化ダクト７において空気と空気清浄化手段との接触時間を長く確保すべく、当該空気清浄化ダクト７の形状を断面積が小さくかつ長さ寸法が大きな蛇行状や渦巻き状に形成することにより、その圧力損失が大きくなった場合においても、強制的にボイド部３に導入された空気を空気清浄化ダクト７内に送気することができる。
なお、このような送風手段を設ける必要がある場合には、上述したボイド部３内に設けた翼３２等に代えて、空気清浄化ダクト７の排出口９に、排気ファン等を設置することによって対応してもよい。
（第４の実施形態）
図７〜図９は、本発明の第４の実施形態における空気清浄化装置を示すもので、その他の構成については、図１〜図４に示したものと同一であるためにその図示を省略する。
本実施形態に係る空気清浄効果を有する建物４０においては、当該建物４０の屋上に、空気清浄化装置４１が設置されている。この空気清浄化装置４１は、４組の空気清浄化流路４２と、各空気清浄化流路４２とボイド部３の開口３ｂとを接続する４本の導入管４３とから概略構成されたものである。
図７〜図９は、本発明の第４の実施形態における空気清浄化装置を示すもので、その他の構成については、図１〜図４に示したものと同一であるためにその図示を省略する。
本実施形態に係る空気清浄効果を有する建物４０においては、当該建物４０の屋上に、空気清浄化装置４１が設置されている。この空気清浄化装置４１は、４組の空気清浄化流路４２と、各空気清浄化流路４２とボイド部３の開口３ｂとを接続する４本の導入管４３とから概略構成されたものである。
上記空気清浄化流路４２は、それぞれボイド部上端の開口３ｂを中心にして、その四方に配置されており、開口３ｂ側に取入口４４が形成され、外周側に排出口４５が形成されている。そして、導入管４３の一端部が空気清浄化流路４２の取入口４４に接続され、他端部がボイド部３の開口３ｂに接続されている。
また、各空気清浄化流路４２の内部は、複数の仕切り板４６と扉４７ａ〜４７ｊとによって、取入口４４から排出口４５に向けて空気が流れる迂回状の流路４８と、当該空気が流れない洗浄エリア４９とに区切られている。ここで、上記流路４８および洗浄エリア４９は、適宜切替られるようになっている。
すなわち、図８（ａ）に示す流路４８および洗浄エリア４９から、上記扉４７ａ〜４７ｊを切り換えることにより、図９（ａ）に示す流路４８および洗浄エリア４９に切り換えることができるようになっている。また、図８（ｂ）に示すように、流路４８の天井には、図１〜図４に示したものと同様の光透過性部材５０ａ〜５０ｃが設けられており、洗浄エリア４９の上部は、天井の無い開口４９ａ、４９ｂが形成されている。
そして、光透過性部材５０ａ〜５０ｃは、それぞれ着脱自在に設けられている。この結果、上記扉４７ａ〜４７ｊを切り換えることにより、図９（ａ）に示す流路４８および洗浄エリア４９に切り換える場合には、これに対応して光り透過性部材５０ａ〜５０ｃを図９（ｂ）に示すように移動させることにより、同様に流路４８の天井に光透過性部材５０ａ〜５０ｃを設け、かつ洗浄エリア４９の上部を開口４９ａ、４９ｂとすることができるようになっている。
そして、空気清浄化流路４２の内壁、底面および仕切り板４６の側面には、図４に示したものと同様の、光触媒である酸化チタン（ＴｉＯ2）層や酸化銅（ＣｕＯ2）層、吸着材である活性炭層、ゼオライト層あるいはＣＯ2吸着材であるセラミックス層、またはこれらを組み合わせた複合層が形成されている。
以上の構成からなる空気清浄効果を有する建物４０においても、第１〜第３の実施形態に示したものと同様に、建物４０の外部や地下駐車場内におけるＮＯｘ等の汚染物質を含む空気および建物１の内部におけるＣＯ2等の汚染物質を含む空気がボイド部３内に流入し、これらの空気が、ボイド部３内に形成される上昇気流によって、建物４０の頂部開口３ｂから導入管４３を経て空気清浄化装置４１の各々の空気清浄化流路４２に流入する。
そして、空気清浄化流路４２の流路４８を流れる際に、光透過性部材５０ａ〜５０ｃから照射される光と、空気清浄化流路４２の内壁、底面および仕切り板４６の側面に形成された酸化チタン（ＴｉＯ2）層や酸化銅（ＣｕＯ2）層等の光触媒との協働により、上記空気に含まれるＳＯｘ、ＮＯｘ、トイレ臭、たばこ臭等の汚染物質が分解される。また、吸着材である活性炭層、ゼオライト層あるいはセラミックス層によって、上記空気に含まれるＮＯｘやＣＯ2等の汚染物質が吸着除去され、清浄化された空気は、排出口４５から建物４０の外部に放出される。
このようにして、一定期間、上記空気清浄化流路４２によって空気の清浄化を行うと、流路４８の壁面には、上記汚染物質の酸化生成物や、有機系または無機系粒子状物質が付着して、光触媒による分解反応や吸着材による吸着効果の低下を招来する。
そこで、上記扉４７ａ〜４７ｊを切り換えることにより、例えば図８（ａ）に示す流路４８および洗浄エリア４９を、図９（ａ）に示す流路４８および洗浄エリア４９に切り換え、開口４９ａ、４９ｂから、それまで使用していた流路の内壁を洗浄したり、あるいは雨水による自然洗浄を行うことができる。
そこで、上記扉４７ａ〜４７ｊを切り換えることにより、例えば図８（ａ）に示す流路４８および洗浄エリア４９を、図９（ａ）に示す流路４８および洗浄エリア４９に切り換え、開口４９ａ、４９ｂから、それまで使用していた流路の内壁を洗浄したり、あるいは雨水による自然洗浄を行うことができる。
なお、上記実施の形態においては、空気清浄化装置８、４１を２本の空気清浄化ダクト７または４組の空気清浄化流路４２によって構成した場合についてのみ説明したが、これに限るものではなく、例えば中空円筒状に形成し、中心部を開口３ｂと連通させるとともに、内部に導入された空気を外周側に向けて放射状に流しつつ、当該空気に含まれる汚染物質を同様の清浄化手段によって分解あるいは吸着除去する等、各種の形状のものを採用することが可能である。
また、本実施形態に示した空気清浄化ダクト７を用いる場合においても、１本または３本以上で構成してもよく、また上述した渦巻き状の他、蛇行状あるいは波線状等の空気との接触時間を長くかつ接触面積を大きく確保しうる、様々な形状を採用することができる。
また、空気清浄化手段についても、上述した光触媒および／または吸着材を用いることに限定されるものではなく、上述した空気に含まれる汚染物質を除去可能なものであれば、他の環境触媒、気体変換機能を有する触媒、排ガス触媒等が広く適用可能であり、さらには、液体内部に上述した光触媒および／または上述した吸着材を設置した汚染物質除去装置を組み込むことも可能である。
さらに、外部空気流入路４についても、上記実施の形態においては、いずれも建物１の下部に設けた場合についてのみ説明したが、これに限らず、例えば高架線として設けられた高速道路のように、建物１の高い位置に、高濃度のＳＯｘやＮＯｘ等の汚染物質を含む空気環境が存在している場合には、上記外部空気流入路４に加えて、上記空気環境に対応した建物１の高さ位置に、同様の外部空気流入路を設ければ一層好適である。
１、２０、３０、４０ 建物（建築物）
１ａ ２階床（下層部分）
１ｂ 頂部
３ ボイド部
３ｂ 開口
４ 外部空気流入路
２ａ、５ａ、６ａ ダクト（内部空気流入路）
７ 空気清浄化ダクト
８、４１ 空気清浄化装置
９ 排出口
１１ 戻りライン
１２、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ 光透過性部材
１３ 酸化チタン層（光触媒）
１４ 酸化チタン含有繊維（光触媒）
１５ 活性炭層（吸着材）
１６ ゼオライト層（吸着材）
１７ 酸化銅層（光触媒）
１８ セラミック層（吸着材）
１９ａ ダクト（外部空気流入路）
２２ 隔壁
３１ 回転軸
３２ 翼
３３ 風車
４２ 空気清浄化流路
４３ 導入管
１ａ ２階床（下層部分）
１ｂ 頂部
３ ボイド部
３ｂ 開口
４ 外部空気流入路
２ａ、５ａ、６ａ ダクト（内部空気流入路）
７ 空気清浄化ダクト
８、４１ 空気清浄化装置
９ 排出口
１１ 戻りライン
１２、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ 光透過性部材
１３ 酸化チタン層（光触媒）
１４ 酸化チタン含有繊維（光触媒）
１５ 活性炭層（吸着材）
１６ ゼオライト層（吸着材）
１７ 酸化銅層（光触媒）
１８ セラミック層（吸着材）
１９ａ ダクト（外部空気流入路）
２２ 隔壁
３１ 回転軸
３２ 翼
３３ 風車
４２ 空気清浄化流路
４３ 導入管
Claims (5)
- 下層部分から頂部に至り、かつ上昇気流が形成されるボイド部を内部に備えた建築物であって、当該建築物の外部の空気を上記ボイド部に導入する外部空気流入路および／または当該建築物の内部の空気を上記ボイド部に導入する内部空気流入路が設けられ、上記頂部には、上記ボイド部から上昇する上記空気が導入されるとともに、内部に上記空気に含まれる汚染物質を除去可能な空気清浄化手段が設けられ、排気側が上記建築物の外部および／または内部に導かれる中空状の空気清浄化装置が配置されてなることを特徴とする空気清浄効果を有する建築物。
- 上記空気清浄化手段は、上記空気清浄化装置の少なくとも一部の天井部を構成する光透過性部材と、光が透過可能な上記清浄化流路内に設けられて上記空気に含まれる１以上の汚染物質を分解可能な光触媒とを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄効果を有する建築物。
- 上記空気清浄化手段は、少なくとも上記空気清浄化装置の一部に設けられ、上記空気に含まれる１以上の汚染物質を吸着して当該空気から除去可能な吸着材を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄効果を有する建築物。
- 上記ボイド部および／または上記空気清浄化装置には、上記上昇気流を積極的に形成するための送風手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の空気清浄効果を有する建築物。
- 上記外部空気流入路は、異なる方位に向けて複数設けられているとともに、上記ボイド部は、複数の上記外部空気流入路から流入する上記空気を相互に分離すべく上下方向に配設された隔壁によって、２以上に分割されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の空気清浄効果を有する建築物。
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