JP3915990B2 - 調湿パネルを使用した建物 - Google Patents

Description

本願発明は、調湿パネルを使用した建物に関するものである。

絵画や彫刻のような美術品、書籍類、考古品、衣類、楽器のように保管に適度の湿度を要するものが多々あり、これらの物品を保管する収蔵庫では、湿度をなるべく一定に保持する必要がある（勿論、最適な湿度の範囲は物品によって相違する）。

湿度を管理する方法で最も有効なのは空調設備を運転することであるが、経済的な理由等によって空調設備を全く又は特定の時間帯しか運転できない場合がある。

他方、ある基準湿度を境として、基準湿度よりも空気中の湿度が高い場合は吸湿して水分を取り込み、基準湿度よりも空気中の湿度が低くなると水分を空気中に放出する性質を持つ物品が天然物又は合成物として存在しており、そこで、この調湿機能を持った物品を使用した調湿が行われている。

調湿機能をもつ天然素材として木材（特に杉材）が知られており、特許文献１や特許文献２には、収蔵庫の内装材を木製として、内装材自体に調湿機能を持たせることが開示されている。また、調湿の専用材料を壁や天井等に配置することも提案されており、その例として、特許文献３では、壁用や天井用のパネルに調湿剤を埋設することが開示されており、特許文献４（特に図４）には、壁用や天井用のパネルの内部をハニカム状に仕切って、その内部に調湿剤を封入することが開示されている。
特開２００１−２８８８２６号公報 特許第２５４４６２９号公報 特開２００１−４９７５１号公報 特開平１１−２２２９４７号公報

内装部に調湿剤を使用した調湿構造において、当然のことながら調湿能力は可能な限り高いのが望ましい。この調節能力としては、庫内の全体をなるべく均一に調湿できることや、湿度の変化は緩やかにしつつ湿度が基準値から大きく離れた場合は即効的に調湿できること、といったことが挙げられる。

他方、本願発明者たちが計測したところ、水分を多く含んだ空気は床の近くに籠もる傾向があり、また、出入り口の近くでは外気の影響を受けて湿度の変化も大きくなる。しかして、従来の調湿パネルは面積の全体にわたって調湿性能が一定に設定されており、壁や天井の各部位において単位面積当たりの調湿能力は一定であるため、庫内の湿度分布の違いに的確に応答し難い虞があった。

また、空気はパネルの表面から調湿剤に触れるに過ぎないため、調湿剤に触れる湿気の面積が小さくて、単位面積当たり（或いは単位時間当たり）の調湿能力が低いという点も問題であった。

更に、一般倉庫や住宅においても調湿を求められる場合がある。特に、住宅の場合、押し入れや物置は湿気が籠もりやすいため、調湿に対する潜在的な要望は高いと言える。また、居室においても、エアコンの空調は乾燥が強いことからマイルドに調湿された居室を求める要望があると言える。しかし、このような要望に応える建材・内装材はこれまで提供されていないのが実情である。

本願発明は、収蔵庫や一般住宅等の建物に関する上記の現状を改善することを課題として成されたものである。

本願発明は、調湿パネルの多数枚が内装壁部又は天井部若しくは両方に使用されている建物に関する。
前記調湿パネルは、「正面視四角形の表面材及び裏面材と、前記表面材と裏面材とで挟み固定された芯材とを備えており、前記芯材は格子状に形成されていてこのため表面材と裏面材との間には縦横に整列して並んだ多数の単位空所が形成されており、前記単位空所に調湿材を収納することにより、表面材と裏面材との間に調湿層が形成されており、かつ、前記表面材と裏面材とのうちいずれか一方又は両方に、前記単位空所に連通した多数の通気穴が空いており、更に、前記調湿層は複数のエリアに区分されていて各エリアは一つ又は複数の単位空所で構成されており、一つの単位空所に収納される調湿剤の種類又は収納量若しくは両方をエリアごとに異ならせることにより、単位面積当たりの調湿能力を各エリアごとに異ならせている」という構成になっている。
そして、これら各調湿パネルは、当該各調湿パネルの表裏両側に空間が空くと共に周囲には前記表裏両側の空間に連通した連通路が空いた状態に配置されている。

調湿パネルにおける調湿層の調湿能力をどのように異ならせるかは、調湿パネルの配置場所での湿度分布や湿度変化の違いに応じて設定したら良い。例えば出入り口の左右に配置する調湿パネルの場合、出入り口の近くでは調湿の即効性が高い調湿剤を収納したり調湿能力の高い調湿剤を多く収納したりし、出入り口から遠ざかった部分では調湿力がマイルドな調湿剤を使用するといったことも可能である。

また、調湿パネルにおいては、調湿剤を透湿性袋に詰めると取り扱いが容易である。また、通気穴の開口面積と配置密度とのうち何れか一方又は両方を表面及び裏面と平行な方向に沿って異ならせることも可能であり、このように構成すると、湿度分布に応じて調湿剤と空気との接触面積を変えることができるため、調湿の均一化と迅速性とを一層向上させることができる。

本願発明では、調湿パネルの表裏において空気が調湿剤に触れ得るため、調湿剤と空気との接触面積が大きくなって、単位面積当たり（或いは単位時間当たり）の調湿量を向上できると共に、湿度の変化に対する応答性も向上できる利点がある。

次に、本願発明を収蔵庫に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。

(1).収蔵庫の概略
図１は収蔵庫の概略破断斜視図であり、収蔵庫は、コンクリートのような基礎壁１と、その内側に配置した内装壁部２とを備えており、床には棚３を設置している。壁の適当な部位にはドア４付きの出入り口が空いている。

図２は庫内から内装壁２を見た一部破断正面図、図３のうち（Ａ）は図２の IIIA-IIIA視断面図、（Ｂ）は図２の IIIB-IIIB視断面図、図４は図２のIV−IV視断面図である。内装壁部２は、基礎壁１にチャンネル材（スペーサ）６を介して張られた下地材６と、その内側に配置した上下２段の調湿パネル７，７′の群と、その内側に配置した上中下３段の化粧板（表面板）８の群とを備えており、化粧板８の群と調湿パネル７，７′の群との間は第１通気空間９となっており、調湿パネル７，７′の群と下地材６との間は第２通気空間１０になっている。

床１１は、下地材６とその上面に張った床材１２とで構成されている。なお、下地材６は根太等の床下部材を介して基礎床で支持しても良いし、下地材６を基礎床に直接に張っても良い。

天井部１３は、天井スラブ（図示せず）に直接に又はスペーサを介して取付けられた下地材６と、その下方に配置した調湿パネル７″の群と、その下方に配置した化粧板（天井板）８とで構成されており、内装壁部２と同様に、化粧板８と調湿パネル７との間は第１通気空間９になっており、調湿パネル７″と下地材６との間は第２通気空間１０になっている。

内装壁部２と床１１と天井部１３とにそれぞれ下地材６を設けているのは、主として、コンクリートに含まれている有害成分が庫内に漏洩することを防止するためであり、これら下地材６には例えば不透湿処理されたコンパネ材が使用されている。なお、隣合った下地材６の間には目地が形成されるが、この目地はアルミ箔テープ等の不透湿テープで目張りされている。隣合った下地材６の端部は１本のチャンネル材５に重ねて、それぞれビスで固定するのが好ましい。

内装壁部２及び天井部１３の化粧板８は、例えば杉板のような木板が使用されており、それ自体も調湿材としての役割を備えている。但し、内装壁部２及び天井部１３とも化粧板８は必ずしも必要ではなく、調湿パネル７，７′を庫内に露出させることも可能である。

内装壁部２において、下段の化粧板８の群と調湿パネル７の群はそれぞれ床に配置した巾木部材１５で支持されているが、この場合、下段の化粧板８及び調湿パネル７と巾木部材１５との間にスペーサ（図示せず）を介在させることにより、化粧板８及び調湿パネル７と巾木部材１５との間に横長連通路１６を形成している。

調湿パネル７は上下対の金具１８，１９で下地材６に吊懸けられており、化粧板８は上下対の金具１８，１９で調湿パネル７に吊懸けられている。下金具１９の上部は側面視で前傾しており、上金具１８の下部を上方から落とし込みにて支持している。このため、調湿パネル７は下地材６に近づき勝手になっており、化粧板８は調湿パネル７に近づき勝手になっている。

上金具１８は、ブロック体２０を介して調湿パネル７及び化粧板８の左右端部寄り部位に固定されており、隣合ったブロック体２０の間には、化粧板８及び調湿パネル７の前後位置と左右位置とを位置決めするスペーサ２１が配置されている。そして、ブロック体２０とスペーサ２１とで位置決めされた状態で、左右に隣合った化粧板８の間、及び、左右に隣合った調湿パネル７の間には縦長連通路２２が空いている。

本実施形態では、内装壁部２の化粧板８は上下３段に配置されており、上下に隣合った化粧板８の間にはスペーサ（図示せず）を介して横長連通路１６が空いている。他方、内装壁部２の調湿パネル７，７′は上下２段になっており、上下に隣合った調湿パネル７，７′の間にも横長連通路１６が空いている。化粧板８を三段にしているのは、横長連通路１６の段数を多くして通気性を良くするためである。もちろん、他の段数でも良い。

下段の調湿パネル７は上段の調湿パネル７′よりも上下高さが小さくなっているが、これは天井の高さの関係に起因したものであり、天井が高い収蔵庫の場合は、上下の調湿パネル７，７′を同じ高さに設定することも可能である。もちろん、内装壁部２において１枚の調湿パネル７を床から天井部に届く高さとすることも可能であり、更に、内装壁部２において調湿パネルを３段以上に配置することも可能である。

図４に示すように、天井部１３においては、調湿パネル７″はブロック状のスペーサ２３を介して下地材６に吊支されており、化粧板８はブロック状のスペーサ２３を介して調湿パネル７に吊支されている。各化粧板８の周囲及び各調湿パネル７″の周囲には天井部連通路２４が空いている。また、内装壁部２の調湿パネル７と天井部１３の調湿パネル７″との間、及び、内装壁部２の化粧板８と天井部１３の化粧板８との間にも天井部連通路２４が空いている。

庫内と第１通気空間９との間の連通手段しては、隣合った化粧板８の間に通気空間を形成することに代えて、又はこれに加えて、化粧板８に穴を空けることも可能である。

(2).調湿パネルの詳細
図５及び図６では内装壁部における下段の調湿パネル７の詳細を示している（基本的な構造は他の調湿パネル７′，７″も同じである）。図５は一部を破断した部分的な正面図、図６は図５のVI−VI視断面図である。調湿パネル７は、縦枠の群と横枠の群で囲われた多数の単位空所２７を多段及び多列に有する格子状の枠体２８と、前記枠体２８の表面に張られた表面材２９と、前記枠体２８の裏面に張られた裏面材３０とを備えており、三者は例えば接着剤による接着やビス止めで一体に固定されている。

各単位空所２７には、透湿性袋（例えば不織布製袋）３１に詰められた調湿剤３２を収納しており、これによって調湿パネル７の内部に多数の調湿ユニットからなる調湿層を形成している。

また、調湿剤３２への透湿が可能となるように、図６（Ａ）のように表面材２９のみに多数の通気穴３３を空けるか、或いは、図６（Ｂ）に示すように、表面材２９と裏面材３０との両方に多数の通気穴３３を空けている。本実施形態では、通気穴３３は表面材２９及び裏面材３０の全体にわたって一様な密度でかつ各通気穴３３の開口面積も一定に設定している。

調湿パネル７の枠体２８は、例えば木材や金属、或いはロックウール系不燃材、石膏ボード系不燃材、セメント系不燃材のような種々の材質を使用できる。表面材２９及び裏面材３０の素材も特に限定はない。ロックウール系の素材としては、例えば大建工業株式会社から「ダイライト」の商品名で販売されているものが挙げられる。

図６の実施形態では表面材２９の表層は杉材のような木材の薄板２９ａで構成している。これは、表面材２９にも調湿作用を確保させるためである。表層を木製薄皮で構成している場合、反りが発生するのを防止するため、表面材２９の裏層は防湿性シート２９ｂで構成している。いうまでもないが、表面材２９は単層構造でも良い。

調湿パネル７は縦横に整列して並んだ多数の単位空所２７を備えていてその内部に調湿剤３２を収納しているが、例えば図２に示すように、最下段の単位空所２７の群を第１エリア（或いは第１グループ）３４に、その上方の３段の単位空所２７の群を第２エリア（同、第２グループ）３５に区分け、両エリア３４，３５に収納する調湿剤３２の種類を異ならせている。

例えば、第２エリア３５に収納する調湿剤３２としては珪藻土を使用し、第１エリア３４に収納する調湿剤３２には、珪藻土よりも単位重量当たりの吸湿性が優れているＢ型シリカゲルを使用できる。Ｂ型シリカゲルは、Ａ型シリカゲルとは異なって吸湿と放湿との可逆性を備えている。調湿剤３２として珪藻土を使用する場合、珪藻土は未加工のものも焼成加工したものもいずれも使用できる。

本実施形態では、内装壁部２における下段の調湿パネル７及び上段の調湿パネル７′とも、最上段の単位空所２７は調湿パネル７を収納せずに空のままになっており、従って、調湿層は構成していない。これは、本実施形態では収蔵庫の容積等の関係から調湿パネル７，７′の全体に調湿層を設ける必要はないためであり、調湿パネル７，７′に全体として高い調湿能力が要請される場合は、全ての単位空所２７に調湿剤３２を収納すれば良い。

収蔵庫の容量や湿度変化の高低等のような環境の違いにより、各調湿パネル７，７′に求められる調湿能力も異なってくるので、調湿パネル７，７′に要請される調湿能力に応
じて調湿剤３２の収納態様を変えたら良いのであり、このように調湿剤３２の収納態様を必要に応じて簡単に選択できるのは、調湿パネル７，７′の内部を多数の単位空所２７で構成すると共に調湿剤３２を袋詰め方式にしている本実施形態の利点であると言える。

天井部１３における各調湿パネル７″においては、全ての単位空所２７に調湿剤３２を収納している。この場合、天井部用の調湿剤３２は、内装壁部用調湿パネル７の第２エリア３５に収納したものと同じ種類のものを均一な状態で収納している。勿論、天井部１３に使用する調湿パネル７においても、単位空所２７の群を複数のエリアに分けて、エリアごとに収納する調湿剤３２の種類等を異ならせても良いのである。

(3).まとめ
以上のように、内装壁部２において、下段の調湿パネル７における第１エリア３４に収納する調湿剤３２としてＢ型シリカゲルを使用しているため、床の近くで湿気が籠もる現象が生じても、湿気を速やかに吸収して、庫内の高さ方向で湿度がバラツクことを抑制できる。

また、内装壁部２及び天井部１３において調湿パネル７，７′，７″を挟んだ両側に通気空間９，１０が形成されており、両通気空間９，１０と庫内とは連通路１６，２２，２４を介して空気が流通し得るため、調湿剤３２に対する空気の接触面積が従来に比べて格段に向上し、その結果、単位時間当たり及び単位面積当たりの吸湿量と放湿量とを飛躍的に高めて、調湿能力を飛躍的に向上できる。

調湿剤３２は、微小な無数の穴を有していて毛細管現象により、ある含水率を境にして水分の吸収と放出とを行うものであり、このような水分の吸収と放出を行える多孔質であればその素材は問わない。

珪藻土やシリカゲル以外の調湿剤としては、ゼオライト、ベントナイトや粘土のような土系材料、各種の植物を材料にした炭、活性炭、木材チップ、木粉のような有機系材料、珪酸カルシウム系やシリカ系のような石質系材料、Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ等の無機材を原料にして加熱処理（焼成）したセラミック系材料、カーボンブラック、各種の金属水酸化物も使用可能である。

繊維が絡まった綿状の素材に調湿剤の粒を担持させてシート状に構成することも可能であり、このようにすると扱い易い利点がある。複数の素材を混練して、加圧や乾燥・焼成等によってシート状や棒状・パイプ状等の種々の形状に成形することも可能である。

珪藻土はもともと自然界にあるもので無害であり、また、シリカゲルも無機物であって分解して有害物質を漏出するようなことはないため、本実施形態のように調湿剤として珪藻土やシリカゲルを使用すると、廃棄後の環境汚染の問題がない点で優れている。

なお、調湿パネル７，７′，７″に配線通路を形成したり、調湿剤を収納していない単位空所２７にコンセント類を取付けたりすることも可能である。表面材２９又は裏面材３０に通気穴３３を空けるにおいて、その開口面積や穿設密度（単位面積当たりの通気穴の数）を調湿パネル７，７′，７″の表面及び裏面と同じ方向（内装壁用調湿パネルであると、例えば上下方向）に沿って段階的に又は無段階的に異ならせることも可能でじる。

また、例えば表面材２９と裏面材３０とに同じ大きさの通気穴３３を多数空けるにおいて、表面材２９の通気穴３３の数を裏面材３０の通気穴３３の数よりも大きくするとか、表面材２９の通気穴３３の大きさを裏面材３０の通気穴３３の大きさよりも大きくするというように、表面材２９と裏面材３０とで通気穴３３の全体の開口面積を異ならせることも可能である。

(4).その他
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化することができる。例えば、調湿能力を調湿剤の場所によって異ならせる方法としては、実施形態のように調湿剤の種類を変えることには限らず、例えば同一種類の調湿剤を使用して、湿度の高い部分には高い密度で配置するといったことも可能である。

より具体的に述べると、例えば、第１実施形態のように単位空所２７が多段及び多列に整列して形成されている場合であると、第１エリア３４の各単位空所にはそれぞれ複数袋の調湿剤３２を収納し、第２エリア３５の各単位空所にはぞれぞれ１袋の調湿剤の袋を収納するといったことも可能である。

内装壁部用の調湿パネル７において単位空所群を上段、中段、下段の３つのエリアに分けて、上段のエリアでは一つの単位空所群に１袋の調湿剤を収納し、中段のエリアでは一つの単位空所群に２袋の調湿剤３２を収納し、下段のエリアでは一つの単位空所群に３袋の調湿剤を収納する、といったことも可能である。一つの単位空所に複数袋の調湿剤を収納する場合、上下方向に積み重ねても良いし、調湿パネル７厚さ方向に重ねても良い。

本願発明では、調湿剤は必ずしも袋に詰める必要はなく、調湿パネルの単位空所に直接に封入することも可能であるが、調湿剤を袋詰めしておくと、粉末状や顆粒状のような調湿剤であっても扱い易く、また、調湿パネルを組み立てるにおいて、例えば、多数の単位空所の群のうち半分だけ調湿剤を収納したり、７割程度の単位空所に調湿剤を収容したりといったことを簡単に行える利点がある。また、袋に詰めておくと、調湿パネルの交換や廃棄後の処理も容易になる。袋に代えて、カゴ等の多孔性包装体を使用することも可能である。

また、棚の側板や天板、背板、仕切り板、或いはドアを本願発明で使用する調湿パネルで構成することも可能である。また、本願発明の適用対象は収蔵庫に限定されるものではなく、一般住宅や倉庫、オフィス等の建物一般に適用できる。

収蔵庫の概略略破断斜視図である。 庫内から内装壁を見た一部破断正面図である。 図２の IIIA-IIIA視断面図及び IIIB-IIIB視断面図である。 図２のIV−IV視断面図である。 調湿パネルの一部破断部分正面図である。 図５のVI−VI視断面図である。

符号の説明

２ 内装壁部
７，７′，７″ 調湿パネル
８ 化粧板
９，１０ 通気空間
１３ 天井部
１６，２２，２４ 連通路
２５ 縦枠材
２６ 横枠材
２７ 単位空所
２８ 格子状枠体
２９ 表面材
３０ 裏面材
３２ 調湿剤
３３ 通気穴
３４ 第１エリア
３５ 第２エリア

Claims (2)

1. 調湿パネルの多数枚が内装壁部又は天井部若しくは両方に使用されている建物であって、
   前記調湿パネルは、
   正面視四角形の表面材及び裏面材と、前記表面材と裏面材とで挟み固定された芯材とを備えており、前記芯材は格子状に形成されていてこのため表面材と裏面材との間には縦横に整列して並んだ多数の単位空所が形成されており、前記単位空所に調湿材を収納することにより、表面材と裏面材との間に調湿層が形成されており、かつ、前記表面材と裏面材とのうちいずれか一方又は両方に、前記単位空所に連通した多数の通気穴が空いており、更に、前記調湿層は複数のエリアに区分されていて各エリアは一つ又は複数の単位空所で構成されており、一つの単位空所に収納される調湿剤の種類又は収納量若しくは両方をエリアごとに異ならせることにより、単位面積当たりの調湿能力を各エリアごとに異ならせている、
   という構成であり、これら各調湿パネルは、当該各調湿パネルの表裏両側に空間が空くと共に周囲には前記表裏両側の空間に連通した連通路が空いた状態に配置されている、
   調湿パネルを使用した建物。
2. 前記調湿パネルにおける種類が異なる調湿剤として珪藻土とシリカゲルとを使用している、
   請求項１に記載した調湿パネルを使用した建物。

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