JP5743220B2

JP5743220B2 - 空気浄化式高層集合建屋

Info

Publication number: JP5743220B2
Application number: JP2012018525A
Authority: JP
Inventors: 青木　雅典; 雅典青木; 森田　孝之; 孝之森田
Original assignee: 株式会社ホーム企画センター
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: JP2013155561A

Description

本発明は、高層集合建屋内に屋外から流入する外気を積極的に浄化することにより、快適な居住環境を形成すると共に、健康被害の原因であるシックハウス症候群の発生を解消し、また部屋内の湿度を調整して快適な生活環境を維持する空気浄化式高層集合建屋に関する。

自動車の排気ガス、工場の排煙、花粉等大気中には種々の有害物質が含まれているが、これら有害物質を木炭に吸着させることで住宅の空気の浄化を図る技術が知られている。例えば、住宅の基礎構造部２に設けた木炭シルター室２１１の床全面に木炭を敷き詰め、ファン２１０を介して外気を導入して浄化した空気を居住空間部１に供給し、床下ダンパー２７と屋根構造部に設けた屋切ダンパー４５とファン２１０よりなる圧力調整手段により居住空間部の空気圧力を外部に対して高圧に保持するように構成した木造住宅の技術が提案されている（特許文献１）。

特開２００２−１２１８３０号公報

上述した従来技術は、住宅の基礎構造部から屋根構造部まで独自の構造からなることから建築費が嵩む、また室内の圧力調整を床下ダンパー２７と屋切ダンパー４５とファン２１０の動作条件を調整して行うことは容易ではないという問題がある。また、内部に部屋を画成する建屋区画部を多数階に形成した構成の高層集合建屋では、建屋内の空気を浄化するという配慮はされていないのが現状で、建屋区画部の使用者が個別に空気浄化装置を設置しているのが実状である。しかし、これでは空気浄化装置を設置していない建屋区画部からの汚染空気や生活臭が共用廊下等を介して他の建屋区画部内に流入するという問題、上層階の建屋区画部ほど汚染空気や生活臭に悩まされるという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、高層集合建屋を構成する建屋区画部の部屋に浄化空気を積極的に供給すると共に、汚染した外気が部屋内に流入するのを防止することで使用者に快適な居住環境を提供し、また高層集合建屋内に汚染空気や生活臭が滞留することがないようにした空気浄化式高層集合建屋を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するための請求項１に係る発明を構成する手段は、内部に部屋を画成する建屋区画部を多数階に形成し、該各階の建屋区画部の内壁により内部にシャフトが形成してある建屋本体と、前記各建屋区画部内の天井部裏又は床部下に前記部屋よりも高い気密性を持たせて形成し、通気孔を介して該部屋と連通する外気浄化室と、前記建屋区画部に設けられ、該外気浄化室内に外気を導入する外気導入装置と、前記建屋本体の床下空間から前記シャフト内上方にかけて配設され、地上側の外気を該床下空間を経て該外気導入装置に分配する外気導入ダクトと、該外気導入ダクト内に挿設した状態で前記シャフト内に立設され、前記部屋に連通する排気導出筒を介して該部屋内の汚染空気を建屋本体の上方から屋外に排出する排気ダクトと、前記外気浄化室に配置され、前記外気導入装置により導入されて接触する外気を浄化する複数の微多孔吸着体とから構成し、前記建屋本体内と屋外とは外気浄化室＞部屋＞屋外の圧力差にしたものからなる。

また、前記通気孔は、開閉栓により開閉可能に構成するとよい。

更に、前記外気導入装置の下流側に熱源を配置するとよい。

また、前記微多孔吸着体は、通気性を有する容器と、該容器内に収納した微多孔質材とから構成するとよい。

本発明は叙上の如く構成したから、下記の諸効果を奏する。
（１）外気浄化室に高い気密性を持たせて建屋本体と屋外を外気浄化室＞部屋＞屋外の圧力差の関係にすることにより、高層集合建屋を構成する各階の部屋に浄化空気を積極的に供給すると共に、汚染した外気が窓等から部屋内に流入するのを防止して部屋内を浄化空気で満たし、しかも排気ガス等の有害物質を含む汚染された外気は浄化し、部屋内に発生するシックハウス症候群の原因である有害な化学物質を除去することで使用者に健康で快適な居住環境を提供できる。
（２）高層集合建屋では生活臭や異臭が上方階になるほど酷くなるという問題があるが、各部屋の汚染空気や生活臭等は全て排気導出筒から排気ダクトに排出して屋外に放出する構成にしたから、これら汚染空気、生活臭、異臭の問題を解決できる。
（３）床下空間からシャフトにかけて外気導入ダクトを配設する構成にしたから、地上側で導入した外気は外気導入ダクト内を流動する間に建屋本体から放出される生活熱からの余熱と熱交換して昇温することにより各部屋の暖房費を節減することができる。
（４）外気導入ダクト内に排気ダクトを挿設した二重管にしてシャフト内に立設したから、外気導入ダクトを流れる外気は内側からは排気ダクト内の暖気により、外側からはシャフト内の暖気によって加温されるので、外気を暖房手段で加温する費用を節減することができる。
（５）外気導入ダクトの外筒に比して圧力損失の小さい内筒を排気ダクトにしたから、汚染空気の排気性に優れており、外気浄化室＞部屋＞屋外の圧力差の関係を確実に維持することができるし、無動力による自然排気が可能である。
（６）排気ダクトは各階の各部屋の排気導出筒と接続してあるので、排気ダクトの流入口や排出口に換気装置を設置しなくても円滑に排気することができ、建屋全体の換気や暖房に要する稼働費を節減することができる。
（７）外気浄化室と部屋を連通する通気孔は、開閉栓によって開閉可能に構成したから、必要に応じて部屋内に浄化空気を供給することができる。
（８）外気導入装置の下流側に熱源を配置することにより、部屋内の暖房管理を容易に行うことができるし、部屋に暖房機を設置するのを不要にできる。
（９）微多孔吸着体は、通気性を有する容器に微多孔質材を収容して構成したから、外気が多湿時には湿気を吸着して貯蔵し、乾燥時には蒸散することで部屋内の大きな湿度変化を抑制することができる。

図１は本発明の第１の実施の形態に係る空気浄化式高層集合建屋の部分断面図である。第２の実施の形態に係る空気浄化式高層集合建屋の部分断面図である。図３及び図４は第３の実施の形態に係り、図３は空気浄化式高層集合建屋の構成説明図である。図３中の部分拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。図１において、１は３階建以上の高層集合建屋を構成する建屋本体、２は該建屋本体１を構成する複数の建屋区画部で、該建屋区画部２、２を縦方向に列設することで多数階の建屋本体１が形成されている。建屋区画部２は鉄筋コンクリート製の対向する一対の外壁３、３と、一対の外壁３、３間に上下に離間して架設した区画スラブ４、４とから略箱型に構成してある。そして、外壁３の外面３Ａに断熱材５を貼着することで、寒冷地では建屋全体の防寒を図り、酷暑地では建屋全体を断熱することで防暑を図っている。

建屋区画部２内に、区画スラブ４から上方に離間して板材からなる床部６、区画スラブ４の下面に接着した板材からなる天井部７、外壁３の内面３Ｂに貼着した内装材８を設け、またドア９Ａを有する仕切り壁９、９によって、建屋区画部２内には廊下１０を挟んで複数の部屋１１、１１が画成してある。なお、建屋区画部２内の部屋数は１室でもよく、必ずしも複数である必要はない。

１２は区画スラブ４と床部６との間の空間に形成した外気浄化室である。該外気浄化室１２は、図示しない防湿気密シートや建築時の施工によって前記各部屋１１よりも高い気密性を持たせてある。そして、外気浄化室１２と部屋１１は床部６に開口形成した通気孔１３を介して連通しており、該通気孔１３は開閉栓１３Ａによって開閉可能になっている。

１４は前記外気浄化室１２内に設置した外気導入装置を示す。該外気導入装置１４は吸気ファン１４Ａと、フィルタ１４Ｂと、吸気ファン１４Ａに接続され、外壁３から屋外に突出する吸気ダクト１４Ｃと、該吸気ダクト１４Ｃの先端に嵌着した防水等のための外部フード１４Ｄとから構成してある。そして、部屋１１に設置した図示しない制御装置により、吸気ファン１４Ａは始動、停止、風量調整の運転が可能になっている。

１５、１５、・・は外気浄化室１２に配置した複数の微多孔吸着体で、該各微多孔吸着体１５は織布等の通気性のある素材からなる収容袋に木炭、竹炭、セラミックス等の吸着性を有する微多孔質材を収容して構成してある。そして、各微多孔吸着体１５は外気浄化室１２の床面に展開して配置することにより、外気との接触面積を可及的に広くしてある。

なお、実施の形態では図示していないが、吸気ファン１４Ａの下流側に電熱ヒータ等の熱源を配置することにより、必要に応じて部屋１１内を暖房可能にすることができる。また、暖冷房機器を組み合わせることにより、暖冷房が可能な構成にしてもよいものである。

また、本実施の形態では外気導入装置１４を外気浄化室１２内に設置したが、外気浄化室１２以外の場所、例えばベランダに設置してもよいものである。

次に、上述の構成からなる本実施の形態の作動について説明する。外気導入装置１４の吸気ファン１４Ａを駆動し、吸気ダクト１４Ｃから吸引した外気はフィルタ１４Ｂによって塵埃、花粉等を除去した後、外気浄化室１２内に放出される。浄化空気は更に微多孔吸着体１５に接触することで、ホルムアルデヒド、トルエン等の有害な化学物質が吸着除去された清浄な浄化空気となって通気孔１３から部屋１１に供給される。

そして、気密性の高い外気浄化室１２に外気導入装置１４によって外気を導入することにより、外気の導入、浄化、放出過程において、外気浄化室１２、部屋１１及び屋外の気圧差は、外気浄化室１２＞部屋１１＞屋外の関係にしてある。これにより、塵埃、異臭、有害な化学物質等に汚染された外気は窓等の開口部から部屋１１に流入するのを防止できるし、部屋１１内で生成された汚染空気は廊下１０に流出して玄関ドアや洗面所の窓等から屋外に排出することで部屋１１内は浄化空気で満たした状態にできる。また、汚染空気が外気浄化室１２に逆流することもない。

また、外気浄化室１２の気圧は部屋１１内より高くしてあるから、浄化空気は通気孔１３を介して部屋１１に円滑に供給することにより部屋１１に換気扇を設けなくても換気を効率的に行うことができる。しかも、部屋１１に換気扇を設ける必要がないから静粛な生活環境にできる。

更に、外気浄化室１２に配列する多数の微多孔吸着体１５は、吸着性を有する微多孔質材が外気中に含まれる塵埃、屋外の有害な化学物質、新築の建屋本体から発散されるホルムアルデヒド等の屋内の有害な化学物質を吸着除去することで、部屋１１内を清浄な空気で満たすことができる。

また、微多孔吸着体１５は外気が多湿状態になると湿気を微多孔内に吸着して貯蔵し、大気が乾燥状態になると蒸散するという調湿の機能を発揮することで、部屋１１内は過度に多湿状態にも乾燥状態にもなることなく快適な居住空間に維持することができる。

次に、図２は第２の実施の形態を示す。なお、なお、本実施の形態及び後述する他の実施の形態において第１の実施の形態の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して援用し、その説明を省略する。図において、建屋区画部２内に、区画スラブ４上に敷設した板材からなる床部２１、区画スラブ４の下面から離間して形成した板材からなる天井部２２、外壁３の内面３Ｂに貼着した内装材２３を設け、またドア９Ａを有する仕切り壁９、９によって、建屋区画部２内には廊下１０を挟んで複数の部屋２４、２４が画成してある。

２５は天井部２２裏に設けた外気浄化室を示す。該外気浄化室２５は下層階の天井部２２と上層階の区画スラブ４との間に画成されており、図示しない防湿気密シートや建築時の施工によって部屋２４よりも高い気密性を持たせてある。そして、外気浄化室２５と部屋２４は天井部２２に開口形成した通気孔２６を介して連通しており、該通気孔２６は開閉栓２６Ａによって開閉可能になっている。

前記外気浄化室２５内には第１の実施の形態に示す外気導入装置１４が設置してある。該外気導入装置１４は吸気ファン１４Ａが区画スラブ４の下面に取付けてあり、吸気ダクト１４Ｃは外壁３から屋外に突設してある。また、外気浄化室２５に位置して天井部２２上には複数の微多孔吸着体１５が展開した状態で配設してある。

本実施の形態によれば、建屋区画部２の床部２１下にスペースが無い場合や、収納スペース等他の使用目的がある場合には、天井部２２裏に外気浄化室２５を形成し、外気導入装置１４を設置することで、各建屋区画部２の部屋２４も浄化空気で満たすことができる。

上述の構成からなる本実施の形態の作動は第１の実施の形態と実質的に同じである。即ち、外気浄化室２５、部屋２４及び屋外の気圧差は、外気浄化室２５＞部屋２４＞屋外の関係にしてあり、外気浄化室２５で浄化した外気は天井部２２の通気孔２６から部屋２４に流入し、部屋２４内の汚染空気は廊下１０に流出し、或いは窓等の隙間から屋外に排出する。

図３及び図４は第３の実施の形態を示す。図において、３１は高層集合建屋を構成する建屋本体を示す。該建屋本体３１は地盤に設置した鉄筋コンクリート製の基礎スラブ３２、該基礎スラブ３２に立設した窓３３Ａを有する外壁３３及び内壁３４と、上下に離間して外壁３３と内壁３４との間に架設した区画スラブ３５、３５とによって略箱型の建屋区画部３６、３６、・・が縦方向に列設してある。該各建屋区画部３６の内部は部屋３７になっており、部屋３７の床部３８下と区画スラブ３５との間に気密性の高い外気浄化室３９を形成し、該外気浄化室３９と部屋３７は開閉可能な通気孔４０によって連通している。

４１は最下層の建屋区画部３６と基礎スラブ３２と間に形成される床下空間、４２は対向する内壁３４、３４によって建屋本体３１内に縦方向に形成したシャフトで、該シャフト４２は該床下空間４１に連通して最上階の区画スラブ３５との間に形成してある。なお、外壁３３の外面には図示しないが断熱材が貼着してある。

４３は前記床下空間４１からシャフト４２にかけて挿設した略Ｌ字状の外気導入ダクトで、該外気導入ダクト４３は下端４３Ａが外壁３３に開口し、上端４３Ｂは上端の区画スラブ３５に当接して閉塞している。４４は該外気導入ダクト４３より小径の円筒からなり、外気導入ダクト４３に挿装した排気ダクトで、該排気ダクト４４は下端４４Ａが外気導入ダクト４３に当接して閉塞しており、上端側は上層階の区画スラブ３５を抜けて屋上に突出し、開口した上端４４Ｂには雨水防止カバー４４Ｃが設けてある。

４５は前記外気導入ダクト４３を貫通して排気ダクト４４と部屋３７を連通する排気導出筒で、該排気導出筒４５は一端４５Ａが部屋３７に開口し、他端４５Ｂが排気ダクト４４に開口している。４６は外気浄化室３９に設置した外気導入装置で、該外気導入装置４６は吸気ファン４６Ａと、フィルタ４６Ｂと、吸気ファン４６Ａに接続され、内壁３４からシャフト４２に突出して外気導入ダクト４３に接続した吸気ダクト４６Ｃとから構成してある。そして、部屋３７に設置した図示しない制御装置により、吸気ファン４６Ａは始動、停止、風量調整の運転が可能になっている。また、外気浄化室３９には複数の微多孔吸着体１５、１５、・・が展開した状態で配設してある。

本実施の形態は上述の構成からなり、各部屋３７の外気導入装置４６を駆動することにより外気導入ダクト４３を介して外気を吸引し、吸引した外気を浄化する作動は前述した実施の形態と同様であり、浄化空気は通気孔４０から部屋３７に流入することで部屋３７は浄化空気で満たすことができる。そして、外気浄化室３９、部屋３７及び屋外の圧力差は、外気浄化室３９＞部屋３７＞屋外の関係にしてある。これにより、塵埃、異臭、有害な化学物質に汚染された外気が窓等から部屋３７内に流入するのを阻止し、部屋３７内で生成された汚染空気は排気導出筒４５から排気ダクト４４に排出することで、部屋３７内は浄化空気で満たすことができるし、汚染空気が外気浄化室３９に逆流することもない。部屋３７から排気導出筒４５を介して排気ダクト４４に排出される汚染空気は排気ダクト４４内の上昇気流によって屋外に排出される。

また、季節によっては、外気導入ダクト４３に屋外の冷たい外気が流入して部屋３７に供給されて室温が低下する事態も起きるが、本実施の形態では、部屋３７内で加温された汚染空気が流動する排気ダクト４４の外側に外気導入ダクト４３を設ける二重のダクトに構成し、外気導入ダクト４３を流れる外気は排気ダクト４４に接触して熱交換が行われるようにしたから、外気は加温されて部屋３７に供給されることにより暖房費の節減を図ることができる。

更に、本実施の形態によれば、各部屋３７の汚染空気や生活臭、異臭等は排気導出筒４５から排気ダクト４４に放出するようにしたから、汚染空気や臭いが建屋本体３１内に漏洩することがないので、建屋本体３１内の全体を汚染空気や異臭等のない快適な状態に維持できる。

１、３１建屋本体
２、３６建屋区画部
１１、２４、３７部屋
１２、２５、３９外気浄化室
１３、２６、４０通気孔
１４、４６外気導入装置
１５微多孔吸着体
４２シャフト
４３外気導入ダクト
４４排気ダクト
４５排気導出筒

Claims

内部に部屋を画成する建屋区画部を多数階に形成し、該各階の建屋区画部の内壁により内部にシャフトが形成してある建屋本体と、前記各建屋区画部内の天井部裏又は床部下に前記部屋よりも高い気密性を持たせて形成し、通気孔を介して該部屋と連通する外気浄化室と、前記建屋区画部に設けられ、該外気浄化室内に外気を導入する外気導入装置と、前記建屋本体の床下空間から前記シャフト内上方にかけて配設され、地上側の外気を該床下空間を経て該外気導入装置に分配する外気導入ダクトと、該外気導入ダクト内に挿設した状態で前記シャフト内に立設され、前記部屋に連通する排気導出筒を介して該部屋内の汚染空気を建屋本体の上方から屋外に排出する排気ダクトと、前記外気浄化室に配置され、前記外気導入装置により導入されて接触する外気を浄化する複数の微多孔吸着体とから構成し、前記建屋本体内と屋外とは外気浄化室＞部屋＞屋外の圧力差にしてあることを特徴とする空気浄化式高層集合建屋。
前記通気孔は、開閉栓により開閉可能にしてあることを特徴とする請求項１記載の空気浄化式高層集合建屋。
前記外気導入装置の下流側に熱源を配置してあることを特徴とする請求項１記載の空気浄化式高層集合建屋。
前記微多孔吸着体は、通気性を有する容器と、該容器内に収納した微多孔質材とから構成してあることを特徴とする請求項１記載の空気浄化式高層集合建屋。