JP7282559B2 - Air circulation system, building, and method for supporting photocatalyst - Google Patents
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Description
本発明は、空気循環システム、及び当該空気循環システムを備える建物に関する。 The present invention relates to an air circulation system and to a building equipped with such an air circulation system.
従来、例えば活性炭などのVOC吸着フィルターが内蔵された空気清浄機、あるいは光触媒フィルターが設置された空気清浄機を室内に設置して、建物の室内の空気に含有される揮発性有機化合物(VOC(volatile organic compounds))等の汚染物質を低減、分解除去することが知られている。 Conventionally, for example, an air purifier with a built-in VOC adsorption filter such as activated carbon, or an air purifier with a photocatalyst filter installed in the room is installed to remove volatile organic compounds (VOCs) contained in the indoor air of a building. It is known to reduce, decompose and remove contaminants such as volatile organic compounds)).
しかしながら、活性炭による除去では、VOC濃度と使用時間によって、活性炭吸着容量が破過してしまうことが想定され、定期的に活性炭フィルターを交換する必要があった。また、室内に空気清浄機を置く場合、室内空間が狭くなるなど、生活上の不便があった。 However, in removal by activated carbon, it was assumed that the activated carbon adsorption capacity would break through depending on the VOC concentration and usage time, and it was necessary to periodically replace the activated carbon filter. In addition, when an air purifier is placed indoors, there are inconveniences in daily life such as narrowing of the indoor space.
また、特許文献1には、建物における室内空間の天井を、適度な通気性を有する面材料で構成し、天井の一部から室内の空気を天井裏空間に誘導し、天井の別の一部から室内に戻す空気循環システムが開示されている。この空気循環システムにおいては、通気性を有する天井材の表面に空気中の有機物を分解する成分を含有した塗料を塗布しておき、当該通気性を有する天井材に空気を通過させることで、VOCを分解することができる。 In addition, in Patent Document 1, the ceiling of the indoor space in the building is composed of a surface material having moderate breathability, the indoor air is guided from a part of the ceiling to the space behind the ceiling, and another part of the ceiling An air circulation system is disclosed that returns air from the air to the room. In this air circulation system, a paint containing a component that decomposes organic matter in the air is applied to the surface of a breathable ceiling material, and air is passed through the breathable ceiling material to reduce VOC emissions. can be disassembled.
ところで、近年の建物においては、室内空間の天井にも高い断熱性、遮音性等が要求されているため、天井材の上には断熱材、遮音材等の各種部材が配置される。このような各種性能向上を目的とした部材によって、天井材において有機物分解塗料を塗布可能な範囲が制限されることにより、天井裏空間を流れる空気に含まれるVOC等の汚染物質を十分に分解することができない恐れがある。 By the way, in recent buildings, since the ceiling of the indoor space is also required to have high heat insulation and sound insulation, various members such as heat insulation and sound insulation are arranged on the ceiling material. By restricting the range of the ceiling material that can be coated with the paint that decomposes organic matter, these materials aimed at improving various performances can sufficiently decompose contaminants such as VOCs contained in the air flowing through the space above the ceiling. may not be possible.
それゆえ本発明は、室内に空気清浄機等の機器を設置することなく、室内空間の空気に含まれるVOC等の汚染物質を効果的に低減することが可能な空気循環システム及び建物を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an air circulation system and a building that can effectively reduce contaminants such as VOCs contained in the air in the indoor space without installing equipment such as an air purifier indoors. for the purpose.
本発明に係る空気循環システムは、上階床材又は屋根材と、下階天井との間の天井裏空間に、室内空間の空気を循環させる空気循環システムであって、
前記天井裏空間に露出している前記上階床材又は屋根材の下面に光触媒が担持されており、
前記下階天井に吸気口及び吹出し口が設けられており、
前記天井裏空間に設置され前記光触媒に光を照射する光源と、
前記吸気口、前記吹出し口、及び前記天井裏空間の少なくとも何れかに設置され、空気を循環させる循環流制御装置と、を備えることを特徴とするものである。
The air circulation system according to the present invention is an air circulation system that circulates the air in the indoor space in the attic space between the floor material or roof material on the upper floor and the ceiling on the lower floor,
A photocatalyst is supported on the lower surface of the upper floor material or roof material exposed in the space above the ceiling,
An intake port and an air outlet are provided in the lower floor ceiling,
a light source installed in the ceiling space and irradiating the photocatalyst with light;
and a circulation flow control device installed in at least one of the air inlet, the air outlet, and the space above the ceiling to circulate air.
なお、本発明の空気循環システムにあっては、前記上階床材又は屋根材が多孔質体であることが好ましい。 In addition, in the air circulation system of the present invention, it is preferable that the upper floor material or the roof material is a porous body.
また、本発明の空気循環システムにあっては、前記循環流制御装置が、前記吸気口、前記吹出し口の何れか一方のみ、または両方に設けられていることが好ましい。 Further, in the air circulation system of the present invention, it is preferable that the circulating flow control device is provided at either one of the intake port and the blowout port, or at both of them.
また、本発明の空気循環システムにあっては、前記天井裏空間に循環流制御のための区画壁が設けられていないことが好ましい。 Moreover, in the air circulation system of the present invention, it is preferable that the space above the ceiling is not provided with a partition wall for controlling the circulation flow.
また、本発明の空気循環システムにあっては、前記上階床材又は屋根材がALCパネルであることが好ましい。 Further, in the air circulation system of the present invention, it is preferable that the upper floor material or roof material is an ALC panel.
また、本発明の建物は、上記の何れかの空気循環システムを備えることを特徴とするものである。 A building according to the present invention is characterized by comprising any one of the air circulation systems described above.
本発明によれば、室内に空気清浄機等の機器を設置することなく、室内空間の空気に含まれるVOC等の汚染物質を効果的に低減することが可能な空気循環システム及び建物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an air circulation system and a building that can effectively reduce contaminants such as VOCs contained in the air in the indoor space without installing equipment such as an air purifier in the room. be able to.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、各図において共通する構成には同一の符号を付している。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the structure which is common in each figure.
ここで、一例としての建物の全体構成について説明する。建物は、例えば、鉄骨造の骨組みを有する2階建ての住宅とすることができる。建物は、地盤に固定された基礎構造体と、当該基礎構造体上に固定される上部構造体と、で構成される。なお、建物は、戸建住宅または集合住宅であってもよいし、住宅以外の建築物であってもよい。 Here, the overall configuration of a building will be described as an example. The building can be, for example, a two-story house with a steel frame. A building is composed of a foundation structure fixed to the ground and an upper structure fixed on the foundation structure. The building may be a detached house, an apartment complex, or a building other than a house.
基礎構造体は、上部構造体の下側に位置し、その骨組みを支持するものであり、例えば、鉄筋コンクリート造の布基礎、又はベタ基礎とすることができる。上部構造体は、複数の柱と、柱間に架設された複数の梁とで構成される骨組み(躯体)と、この躯体の外周側に配置される外壁と、躯体を構成する梁上に配置される各階の床及び屋根と、を備える構成とすることができる。なお、骨組みを構成する部材は、予め規格化(標準化)され、予め工場にて製造されたのち建築現場に搬入されて組み立てられるものとすることができる。 The foundation structure is positioned below the upper structure and supports the framework thereof. The superstructure consists of a framework (framework) composed of multiple columns and multiple beams that span between the pillars, outer walls arranged on the outer peripheral side of the frame, and placed on the beams that make up the frame. It can be configured to have a floor and a roof of each floor. It should be noted that the members constituting the frame can be standardized (standardized) in advance, manufactured in a factory in advance, and then transported to and assembled at a construction site.
建物は、建物の外周を取り囲む外壁を備える。外壁は、連接して配置される複数のパネル状の外壁材と、外壁材の室内側に配置される断熱材、及び内層材等で構成される。外壁材としては、例えば軽量気泡コンクリート(ALC)からなる外壁パネルとすることができるが、特に限定されない。 The building comprises an outer wall surrounding the perimeter of the building. The outer wall is composed of a plurality of panel-shaped outer wall materials arranged in a continuous manner, a heat insulating material arranged on the indoor side of the outer wall materials, an inner layer material, and the like. The outer wall material may be, for example, an outer wall panel made of lightweight cellular concrete (ALC), but is not particularly limited.
また、各階の床は、床材(床支持部材)を含んでいる。床材は、例えば、ALCパネルにより構成することができる。1階の床は、床材を基礎構造体に架設することで形成することができる。また、2階の床及び屋上階の床は、床材を梁部材間に架設することにより形成することができる。なお、各階の床は、床材の他に、フローリング等の床仕上げ層を構成する床仕上げ部材を含むものであってもよい。 In addition, the floor of each floor includes floor materials (floor support members). The floor material can be composed of ALC panels, for example. The floor of the first floor can be formed by laying floor materials on the foundation structure. In addition, the floor of the second floor and the floor of the roof floor can be formed by installing floor materials between beam members. In addition, the floor of each floor may include a floor finishing member such as flooring that constitutes a floor finishing layer, in addition to the floor material.
図1に示す本実施形態の空気循環システム1は、建物の室内空間10の空気を、室内空間10の上方に設けられた天井裏空間20に循環させ、天井裏空間20において空気中に含まれるVOC等の汚染物質を分解して再び室内空間10に戻すものである。室内空間10は、例えば床11と、外壁等の壁12と、天井13(下階天井)とによって区画形成される。
The air circulation system 1 of this embodiment shown in FIG. 1 circulates the air in the
天井13は、例えば、梁等の躯体に、野縁、野縁受け、及び吊り金物等を介して固定された石膏ボード等の面材で構成することができる。天井13には、室内空間10と天井裏空間20とを連通させる吸気口14及び吹出し口15が設けられている。また、吸気口14及び吹出し口15にはそれぞれ、循環流制御装置としての送風器(ファン)16、17が設けられている。吸気口14に設けられた送風機16は、吸気口14を通じた室内空間10から天井裏空間20への空気の移動を促す。吹出し口15に設けられた送風機17は、吹出し口15を通じた天井裏空間20から室内空間10への空気の移動を促す。吸気口14及び吹出し口15は、平面視で円形となる貫通孔とすることができるが、吸気口14及び吹出し口15の形状は適宜変更可能である。
The
ここで、本実施形態では、吸気口14及び吹出し口15にそれぞれ送風器16、17を設けているため、室内空間10から天井裏空間20を通り、再び室内空間10に移動する空気の循環作用を高めることができる。なお、循環流制御装置は、吸気口14、吹出し口15、及び天井裏空間20内の少なくとも何れか1箇所に設置されていればよい。
Here, in the present embodiment, since the
本実施形態の天井裏空間20は、上階の床を構成する床材21と、下階側の天井13と、外壁等の壁12とによって区画形成されている。なお、本例では、天井裏空間20を複数の空間に区画する区画壁は設けられていないが、当該区画壁を天井裏空間20内に設けてもよい。
The
天井裏空間20に露出している上階側の床材21の下面21aには、光(紫外線)の照射によってVOC等の汚染物質を分解することができる光触媒が担持されている。なお、床材21の下面21a全体に光触媒を担持させてもよいし、床材21の下面21aの一部に光触媒を担持しない領域を設けてもよい。ここで用いられる光触媒は、光照射によって、ヒドロキシラジカルやスーパーオキシドアニオンをその雰囲気中の水分子から発生させる機能を有する材料とすることができ、例えば、酸化チタン、酸化タングステン、酸化ジルコニウム等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
A photocatalyst capable of decomposing contaminants such as VOCs by irradiation with light (ultraviolet rays) is supported on the
床材21の下面21aに光触媒を担持させる方法としては、光触媒を含有する塗料等を床材21の下面21aに塗布することが可能であり、例えば、スプレーコート又はローラーコート等で現場塗装してもよいし、床材21(ALC版)の加工工場にて塗装してもよい。なお、床材21の下面21aに光触媒を担持させる方法は特に限定されない。また、本実施形態では、床材21に多孔質のALCパネルを用いているため、下面21aに微小な凹部が形成されており、当該凹部の形状を残した状態で、凹部の内表面を含む下面21a全体に光触媒が担持されるようにしている。
As a method for supporting the photocatalyst on the
また、光触媒担持表面を床材21の下面21aとすることで、ガス状の汚染物質を効率的に光触媒と接触させることができる。つまり、例えば床材21の下面21aではなく、天井13を構成する天井材上面に光触媒を担持した場合は、天井裏空間20内の空気循環によって、浮遊してくるホコリや微粒子ダストなどの固体状の汚染物質が天井材上面に落下し、当該天井材上面を覆う可能性がある。その結果、ガス状の汚染物質と光触媒との接触を妨げる要因となったり、光触媒表面への光照射の妨げる要因となったりする可能性があり、あまり好ましくない。よって、本例では、天井材上面ではなく床材21の下面21aを光触媒担持表面として、ガス状の汚染物質を効率的に光触媒と接触させることができるようにしている。
In addition, by using the
天井裏空間20には、床材21の下面21aに担持された光触媒に光を照射可能な光源30が設けられている。光源30としては、例えば光源波長が380nm以下であるUVLED、又はUV蛍光灯とすることができるが、用いた光触媒の触媒作用を発揮させることができれば、特に限定されるものではない。光源30は、天井裏空間20内に少なくとも1つ設けられていればよいが、床材21の下面21a全体を均等に照射できるように複数箇所に間隔を空けて均等に配置されていることが好ましい。また、光源30は、天井13の上面から所定の高さに設置される。なお、光源30は、天井13の上面に直接設置してもよいし、接続部材等を介して天井13に設置してもよい。また、光源30は、床材21から吊り下げて保持するようにしてもよい。
A
天井裏空間20は、例えば下階側の室内空間10と、当該室内空間10の上階の室内空間40との間に区画形成される空間である。なお、例えば室内空間10が最上階の部屋である場合、もしくは室内空間10が1階建の建物の1階の部屋である場合、天井裏空間20は室内空間10と屋根材との間に区画形成される空間とすることができる。
The
つまり、天井裏空間20は、上階側の床材21又は屋根材と、天井13との間に区画形成される。
That is, the
本実施形態の空気循環システム1にあっては、送風器(ファン)16、17を起動し、光源30を点灯させることにより、床材21の下面21aに担持された光触媒が、光源30から照射される光に反応して天井裏空間20を通過する空気中のVOC等の汚染物質を分解する。すなわち、室内空間10の空気に含まれるVOC等の汚染物質は天井裏空間20を通過する際に分解されて、清浄な空気が室内空間10に戻る。また、本実施形態では、床材21の下面21aに光触媒を担持させる構成であるため、天井13の上面に断熱材、遮音材等を配置して天井13の高性能化を図ることができる。換言すれば、天井13の上面に断熱材、遮音材等が配置されていても、床材21の下面21aに担持された光触媒の作用は阻害されないため、空気循環システム1のVOC低減効果を十分に発揮することができる。なお、本実施形態の空気循環システム1にあっては、室内空間10の空気を天井裏空間20に循環させて天井裏空間20で浄化する(VOC等の汚染物質を分解する)構成であるため、室内空間10に空気清浄機等の機器を設置する必要がない。
In the air circulation system 1 of the present embodiment, the photocatalyst supported on the
このように、本実施形態の空気循環システム1によれば、室内空間10に空気清浄機等の機器を設置することなく、室内空間10の空気に含まれるVOC等の汚染物質を効果的に低減することが可能となる。
As described above, according to the air circulation system 1 of the present embodiment, pollutants such as VOCs contained in the air in the
なお、本実施形態においては、床材21をALCパネルで構成している。ALCパネルは多孔質体であり、その下面21aには微小な凹部が形成される。そのため、天井裏空間20に露出する床材21の下面21aの表面積は、床材21の平面視の面積(投影面積)よりも大きくなる。このように、微小な凹部によって増大した下面21aの表面積の分だけ、当該下面21aの表面に担持される光触媒の担持面積も大きくなるため、汚染物質を分解する能力が向上する。また、床材21の下面21a付近を流れる空気が上記の微小な凹部内に入り込み、その表面に汚染物質が接触・吸着することで、光触媒近傍での滞留時間が長くなるため、光触媒による汚染物質の分解がより促進される。その結果、天井裏空間20を通過する空気中の汚染物質をより効率的に分解することができる。上記の理由から、光触媒を担持させる上階床材21又は屋根材は多孔質体であることが好ましい。
In addition, in this embodiment, the
また、本実施形態の空気循環システム1では、吸気口14及び吹出し口15に、循環流制御装置としての送風器16、17が設けられているため、天井裏空間20内に循環流制御装置を設置する必要がなく、また、室内空間10側からのメンテナンス作業を容易に行うことができる。また、天井裏空間20内に循環流制御装置を設置しない構成であるため、天井裏空間20に循環流制御のための区画壁を設ける必要がない。したがって、区画壁の設置コスト等を削減することができる。
In addition, in the air circulation system 1 of the present embodiment, the
本発明は、上述した実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲で記載された内容を逸脱しない範囲で、様々な構成により実現することが可能である。例えば、上記実施形態では、吸気口14及び吹出し口15にそれぞれ送風器16、17を設ける構成としたが、循環流制御装置を吸気口14、吹出し口15に設けず、天井裏空間20内のみに設けてもよい。その場合には、天井裏空間20を吸気口14側の上流空間と吹出し口15側の下流空間とに隔てる隔壁を設け、当該隔壁に設けた連通孔に循環流制御装置を設ける。これにより、循環流制御装置を作動させると上流空間に負圧が生じ、下流空間に正圧が生じることとなる。その結果、室内空間10の空気が負圧によって吸気口14を通って天井裏空間20の上流空間に移動し、その後連通孔を通過して下流空間に移動し、さらに正圧によって下流空間から吹出し口15を通って室内空間10へと循環する。
The present invention is not limited to the configurations of the above-described embodiments, and can be implemented in various configurations without departing from the scope of the claims. For example, in the above-described embodiment, the
1:空気循環システム
10:室内空間
11:床
12:壁
13:天井(下階天井)
14:吸気口
15:吹出し口
16、17:送風器(循環流制御装置)
20:天井裏空間
21:床材(上階床材)
21a:床材の下面
30:光源
1: Air circulation system 10: Indoor space 11: Floor 12: Wall 13: Ceiling (lower floor ceiling)
14: Intake port 15:
20: Ceiling space 21: Floor material (upper floor floor material)
21a: lower surface of flooring 30: light source
Claims (7)
前記天井裏空間に露出している前記上階床材又は屋根材の下面に光触媒が担持されており、
前記下階天井に吸気口及び吹出し口が設けられており、
前記天井裏空間に設置され前記光触媒に光を照射する光源と、
前記吸気口、前記吹出し口、及び前記天井裏空間の少なくとも何れかに設置され、空気を循環させる循環流制御装置と、を備え、
前記上階床材又は屋根材は、前記下面に微小な凹部が形成されている多孔質体である空気循環システム。 An air circulation system that circulates the air in the indoor space in the attic space between the floor material or roof material on the upper floor and the ceiling on the lower floor,
A photocatalyst is supported on the lower surface of the upper floor material or roof material exposed in the space above the ceiling,
An intake port and an air outlet are provided in the lower floor ceiling,
a light source installed in the ceiling space and irradiating the photocatalyst with light;
a circulation flow control device installed in at least one of the air inlet, the air outlet, and the space above the ceiling to circulate air ;
The air circulation system , wherein the upper floor material or roof material is a porous body having minute recesses formed in the lower surface .
前記光触媒を含有する塗料を、前記上階床材又は屋根材の前記下面に、スプレーコート又はローラーコートで現場塗装すること、又は、前記上階床材又は屋根材の加工工場にて塗装すること、により塗布する、光触媒担持方法。 Applying the paint containing the photocatalyst to the lower surface of the upper floor material or roof material on site by spray coating or roller coating, or applying the paint at a processing plant for the upper floor material or roof material. A method for supporting a photocatalyst, which is coated by .
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