JP6412084B2 - 空気浄化式高層集合建屋 - Google Patents

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形成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、ＰＭ２.５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に設けた木炭シェルター室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）。

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、各階の建屋区画部の内壁により内部にシャフトを形成した建屋本体と、各建屋区画部内の天井裏又は床部下に形成して通気孔により各部屋と連通する空気浄化室と、外気浄化室に外気を導入する外気導入装置と、シャフト内に配設され、床下空間から各建屋区画部内の外気導入装置に外気を分配する外気導入ダクト及び各部屋の汚染空気を屋外に排出する排気ダクトと、空気浄化室に配置されて外気と接触する微多孔吸着体とから構成した空気浄化式高層集合建屋が提案されている（特許文献２）。

特開２００２−１２１８３０号公報 特許第５７４３２２０号公報

上述した特許文献１の技術は、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と屋切ダンパーとファンの動作条件を調整して行うことから換気操作が面倒であるという問題がある。
また、特許文献２の技術は、内部にシャフトを設けていない高層集合建屋には適用できないという未解決の問題点がある。

本発明は上述した従来技術の欠点や未解決の問題点に鑑みなされたもので、高層集合建屋の各階の建屋区画部を単位にして浄化することで空気浄化システムのコストを節減し、各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形成する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に構成した請求項１に記載の本発明の手段は、内部に部屋を画成する建屋区画部を多数階に形成してある建屋本体と、前記各建屋区画部の床部下に前記部屋よりも高い気密性を持たせて形成され、通気孔を介して前記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、該外気浄化室に外気を導入する外気導入装置と、前記建屋区画部の浴室又は廊下の天井部裏に配置され、前記部屋内で汚染された空気を屋外に２４時間排出する２４時間換気装置と、前記外気浄化室内に配置され、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、下面側に通気性を有して該微多孔吸着体を前記外気導入室の底面から離間させた状態で支持する形状からなり、設置場所の高さ空間に応じて高さが可変な支持体とから構成し、前記部屋と屋外とは外気浄化室＞部屋＞屋外の圧力差にしてある空気浄化式高層集合建屋。

そして、前記通気孔は、シャッターにより開口量が可変にしてもよい。

そして、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。

また、前記支持体は、設置場所の広狭に応じて長さが可変な構成にするとよい。

本発明は上述の如く構成したから、下記の諸効果を奏する。
（１）高層集合建屋を構成する建屋区画部の部屋は、部屋と屋外の圧力差を外気浄化室＞部屋＞屋外の関係にすることで、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、建屋内で発生するシックハウス症候群の原因である有害物質を除去することで使用者に健康で快適な居住空間を形成できる。
（２）外気導入装置と浴室又は廊下の天井裏の２４時間換気の実質風量を常に外気導入装置＞２４時間換気に保つことで、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で部屋内は浄化空気で満たすことができる。
（３）外気導入装置の下流側に熱源を配置することにより、部屋内の温度管理を容易に行うことができる。
（４）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た構成にしてあるから、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。
（５）支持体は、下面側に通気性を有する形状からなり、設置場所の高さに応じて高さを可変に構成し、また設置場所の広狭に応じて長さを可変に構成したから、微多孔吸着体の吸着性能を確保できるし、設置場所への対応性に優れており、設置場所の単位面積当たりの微多孔吸着体の設置数を増やすことができる。

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縦断面図である。 図２及び図３は第２の実施の形態に係り、図２は吸着体載置台の全体斜視図である。 吸着体載置台の縦断面図である。 図４及び図５は第３の実施の形態に係り、図４は吸着体載置台の全体構成を示す斜視図である。 吸着体載置台の種々の使用態様を示す説明図である。

以下、本発明の第１の実施の形態を図面に基づき詳述する。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を構成する建屋区画部で、該建屋区画部２は鉄筋コンクリート製の対向する一対の外壁３、３と、該一対の外壁３、３間に上下に離隔して形成したコンクリート製の区画スラブ４、４とから略箱型に構成してあり、高さ方向、更に横方向に列設することで多数階、多数列の建屋本体１を形成している。

前記各建屋区画部２内は、前記区画スラブ４から上方に離間して板材からなる床部５、上側の区画スラブ４の下面に離間して板材或いは木組とＰＢで構成した天井部６、外壁３の内面３Ａに貼着した内装材７が夫々設けてあり、天井部６と区画スラブ４との間は天井裏空間６Ａになっている。また、建屋区画部２内にはドア８Ａを有する仕切り壁８及び仕切り壁９によって洗面所を備えた浴室１０、廊下１１及び複数の部屋１２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。

１３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、該外気浄化室１３は建築時の施工によって前記各部屋１２よりも高い気密性を持たせてある。そして、外気浄化室１３と部屋１２は床部５に開口形成した通気孔１４を介して連通してあり、外気浄化室１３で浄化した浄化空気を部屋１２に供給するようにしてある。

なお、通気孔１４に指で回動可能なシャッターを設けて開口量を可変にしてもよい。これにより、外気浄化室１３からの浄化空気の流入量を調整可能であり、また空き部屋１２の通気孔１４を閉塞可能にすることで後述する外気導入装置１６の稼動費を節減できる。
１５は仕切り壁９によって建屋区画部２内に画成した機器格納室である。

１６は該機器格納室１５内に設置した外気導入装置を示す。該外気導入装置１６はケーシング１６Ａ内にフィルタ１６Ｂ、吸気ファン１６Ｃ、熱交換器１６Ｄを格納した装置本体と、該ケーシング１６Ａから天井部６を介して外壁３にかけて配設した吸気ダクト１６Ｅと、吸気ダクト１６Ｅの先端に嵌着した止水等のための外部グリル１６Ｆと、ケーシング１６Ａから床部５を介して外気浄化室１３に開口する吹出しダクト１６Ｇとから構成してある。そして、吸気ファン１６Ｃに設けた制御装置により、吸気ファン１６Ｃは始動、停止、風量調整の運転が可能になっている。

吹出しダクト１６Ｇには電熱ヒーター１７、防火ダンパー１８が設けてあり、万一吸気ファン１６Ｃや電熱ヒーター１７が発火したとしても外気浄化室１３に火炎が入らないように遮断することができるようにしてある。
また、熱源として電気ヒーター１７を設置し、外気導入装置１６に導入した外気を外気浄化室１３に供給する前に適正温度に加温することを可能にしてある。

他方、１９は天井部６内に設置した浴室暖房乾燥機を示し、該浴室暖房乾燥機１９は吸気口１９Ａを浴室１０に開口し、天井裏空間６Ａに配設した排気ダクト１９Ｂは外壁３に開口させてある。該浴室暖房乾燥機１９は浴室１０の暖房機能と乾燥機能を有して２４時間稼働する２４時間換気装置として機能するもので、各部屋１２の空気も吸引して屋外に放出するものである。

２０、２０、・・は外気浄化室１３に配置した複数の微多孔吸着体で、該各微多孔吸着体２０は織布等の通気性のある素材からなる収容袋２０Ａ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２０は外気浄化室１３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、実施の形態では外気導入装置１６を機器格納室１５内に設置したが、機器格納室１５以外の場所、例えば廊下１１の天井裏空間、外気浄化室１３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１６の吸気ファン１６Ｃを駆動し、吸気ダクト１６Ｅからケーシング１６Ａ内に吸引した外気はフィルタ１６Ｂによって塵埃、花粉、ＰＭ２.５等を除去した後、外気浄化室１３内に放出される。浄化空気は更に微多孔吸着体２０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て清浄な浄化空気となり、通気孔１４から各部屋１２に供給される。

そして、気密性の高い外気浄化室１３に外気導入装置１６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、外気導入室１３、部屋１２及び屋外の気圧差は、外気浄化室１３＞部屋１２＞屋外の関係になるようにしてある。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各部屋１２に流入するのを防止できる。また、各部屋１２内で生成された汚染空気は廊下１１に流出して浴室１０から浴室暖房乾燥機１９の２４時間換気により屋外に排出することで、部屋１２内は浄化空気で満たした状態にすることができる。また、汚染空気が外気浄化室１３に逆流することもない。

そして、外気浄化室１３の気圧は部屋１２より高くしてあるから、浄化空気は通気孔１４を介して部屋１２に円滑に供給することができる。また、浴室１０の天井裏に設置した２４時間換気装置としての浴室暖房乾燥機１９が２４時間換気することで、部屋１２に換気扇を設ける必要がないから静粛な生活環境にすることができる。

更に、外気浄化室１３に配列する多数の微多孔吸着体２０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１２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２０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１２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。

図２及び図３は第２の実施の形態を示す。図において、２１は微多孔吸着体１９を載置するための木製又は合成樹脂製の伸縮型の吸着体載置台を示す。２２は該吸着体載置台２１を構成する一側支持板で、該一側支持板２２は長方形の平板からなる一側載置板部２２Ａと、該一側載置板部２２Ａの両縁から下向きに突出する一対の側板部２２Ｂ、２２Ｂと、一側載置板部２２Ａの長手方向一側縁から下向きに突出する端板部２２Ｃとから縦断面略扁平冂字状、横断面略倒置Ｌ字状で先端が開放した形状に形成してあり、全体の長さは約１，０００〜１，５００ｍｍ、高さは約１５ｍｍのものである。そして、一側載置板部２２Ａには長穴からなる通気穴２２Ｄが複数形成してあり、各板部２２Ｂ、２２Ｃには横長の切欠きからなる通気部２２Ｅ、２２Ｅ、２２Ｅが形成してある。

他方、２３は前記一側支持板２２に矢示イ、ロ方向に摺動可能に挿嵌した他側支持板を示す。該他側支持板２３は長方形の平板からなる他側載置板部２３Ａと、該他側載置板部２３Ａの両縁から下向きに突出する一対の側板部２３Ｂ、２３Ｂと、他側載置板部２３Ａの長手方向両端縁から下向きに突出する一対の端板部２３Ｃ、２３Ｃとから縦断面略扁平冂字状、横断面略扁平冂字状の形状に形成してあり、全体の高さは約１２ｍｍにしてある。そして、他側載置板部２３Ａには長穴からなる通気穴２３Ｄが複数形成してあり、各板部２３Ｂ、２３Ｃには横長の切欠きからなる通気部２３Ｅ、２３Ｅ、・・が形成してある。

本実施の形態は上述の構成からなり、吸着体載置台２１は一側支持板２２と他側支持板２３を矢示イ、ロ方向に進退させて長さを調節することにより、微多孔吸着体２０を配置する外気浄化室１３の床面の広狭に応じた長さに設定することが可能であり、微多孔吸着体２０を外気浄化室１３にスペースの無駄無く配置することができる。しかも、吸着体載置台２１には通気穴２２Ｄ、２３Ｄ、通気部２２Ｅ、２３Ｅを設けてあるから、微多孔吸着体２０に下面側からも外気を接触させて外気を浄化することができる。
また、他側支持板２３には長手方向両端に端板部２３Ｃ、２３Ｃを設けてあり、微多孔吸着体２０の重量に対して吸着体載置台２１に強度性を持たせてある。更に、他側載置板部２３Ａ内側に長手方向に沿ってリブを設けて強度性を高めてもよい。
なお、吸着体載置台２１の理解を容易にするために、図２及び図３では長さ寸法に対して高さ寸法を大きく設定して描いてある。

更に、図４及び図５は第３の実施の形態を示す。図において３１は微多孔吸着体２０を載置するための木製又は合成樹脂製の吸着体載置台を示す。３２は該吸着体載置台３１を構成する支持板で、該支持板３２は厚さ約８ｍｍメートルの長方形の平板からなり、上面３２Ａには傾斜角が略４５度のＶ字状係止溝３２Ｂ、３２Ｃ、・・・３２Ｎが長手方向に波状に連続して形成してある。

３３は前記支持板３２上に設置する可変載置枠を示し、該可変載置枠３３は上端をヒンジ結合して逆Ｖ字状で拡開可能な略四角形の一対の枠部３３Ａ、３３Ａと、該各枠部３３Ａに張設した支持ネット３３Ｂとから構成してある。そして、可変載置枠３３は一対の枠部３３Ａ、３３Ａを拡開し、その下端側を前記係止溝３２Ｂ（３２Ｃ、３２Ｄ、・・・）の一対に嵌合して支持させることにより支持板３２上に設置する。そして、一対の枠部３３Ａ、３３Ａの開き角度を大きくすると可変載置枠３３の高さは低く設定でき、開き角度を小さくすると可変載置枠３３の高さを高く設定することができる。

本実施の形態は上述の構成からなり、図５に示すように、吸着体載置台３１は外気浄化室１３や床下空間の高さに応じて可変載置枠３３の高さを種々設定することができる。また、各枠部３３Ａ上に微多孔吸着体２０を斜めの状態で載置することで、単位床面積当りの微多孔吸着体２０の数を多くすることができる。
しかも、各可変載置枠３３は枠部３３Ａに支持ネット３３Ｂを張設した構成にしてあるから、微多孔吸着体２０は両面に外気が接触するので外気の浄化効率に優れている。

１ 建屋本体
２ 建屋区画部
５ 床部
６ 天井部
１０ 浴室
１１ 廊下
１２ 部屋
１３ 外気浄化室
１４ 通気孔
１６ 外気導入装置
１７ 電熱ヒーター（熱源）
１８ 防火ダンパー
１９ 浴室暖房乾燥機（２４時間換気装置）
２０ 微多孔吸着体
２１ 吸着体載置台（支持体）
３１ 吸着体載置台（支持体）

Claims (5)

1. 内部に部屋を画成する建屋区画部を多数階に形成してある建屋本体と、前記各建屋区画部の床部下に前記部屋よりも高い気密性を持たせて形成され、通気孔を介して前記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、該外気浄化室に外気を導入する外気導入装置と、前記建屋区画部の浴室又は廊下の天井部裏に配置され、前記部屋内で汚染された空気を屋外に２４時間排出する２４時間換気装置と、前記外気浄化室内に配置され、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、下面側に通気性を有して該微多孔吸着体を前記外気導入室の底面から離間させた状態で支持する形状からなり、設置場所の高さ空間に応じて高さが可変な支持体とから構成し、前記部屋と屋外とは外気浄化室＞部屋＞屋外の圧力差にしてある空気浄化式高層集合建屋。
2. 前記通気孔は、シャッターにより開口量が可変で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。
3. 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。
4. 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。
5. 前記支持体は、設置場所の広狭に応じて長さが可変な構成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。

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