JPH1061051A

JPH1061051A - 光触媒機能を備えた建材

Info

Publication number: JPH1061051A
Application number: JP8237390A
Authority: JP
Inventors: Shiro Ogata; 四郎緒方
Original assignee: Tao Corp
Current assignee: Tao Corp
Priority date: 1996-08-21
Filing date: 1996-08-21
Publication date: 1998-03-03
Also published as: WO1998007931A1

Abstract

(57)【要約】【課題】建物が備える表面積を大きく利用して光触媒
機能を発揮させることができ、また、光触媒機能に関し
て太陽光を利用しやすく、かつ、光触媒機能に関して耐
候性のある建材（パネル体、サッシ）の提供。【解決手段】室外側面材２と室内側面材３を間隔をと
って配置し、室内外の面材間を空気流通路５とする。少
なくとも一方の面材を紫外線透過性とし、空気流通路５
に光触媒機能層６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光触媒機能を有
する建材（パネル体、サッシなど）に関する。

【０００２】

【従来の技術】酸化チタンなどの光触媒半導体が紫外線
によって励起され、これに接触する有機高分子物質を酸
化・還元反応によって分解する機能は従来より公知であ
る。また、この機能は、脱臭や殺菌のために建築の分野
でも様々に利用されている。例えば、特開平８−６６６
３５号公報には、タイル、ガラス、衛生陶器等の表面に
ルチル形ＴｉＯ2 薄膜を形成し、その表面に金属を固定
して高い脱臭能力を持たせた建材が提案され、特開平８
−１０１０号公報には、表面に光触媒半導体の微粒子層
を有し、壁や天井に張り付けて使用する貼付用シートが
提案されている。

【０００３】しかし、これらは、室内側空間に面した限
られた箇所で使用されており、壁の表面、裏面など、建
物全体が備える表面積からすると非常に小さな面積に過
ぎない。また、強力で豊富な紫外線を伴う太陽光を積極
的に利用する構造に乏しい。一方、現状では、建材の表
面に形成したＴｉＯ2 薄膜や光触媒機能層を有する貼付
用シートの耐候性に不安があり、表面に光触媒機能層を
有する建材をそのまま外気に曝すことは好ましくない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、建物が備
える表面積を大きく利用して光触媒機能を発揮させるこ
とができ、また、光触媒機能に関して太陽光を利用しや
すく、かつ、耐候性に関して安心できる建材（パネル
体、サッシ）の提供を課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

〔パネル体〕室外側面材と室内側面材を間隔をとって配
置してあるパネル体とする。室内外の面材間は空気流通
路とし、室内側の空間と連通させる。室外側面材と室内
側面材間の間隙は、１０〜３００mm程度が適当である
が、空気の流通を妨げなければ特に制限されるものでは
ない。少なくとも一方の面材は紫外線透過性能を備える
と共に、空気流通路に光触媒機能層を設ける。

【０００６】面材は、ガラス板、合成樹脂板、木板、金
属板、石膏ボードのような複合板、セラミック板、ある
いはコンクリート板であって、用途と使用する箇所に要
求される強度に応じて選択する。しかし、室内外の面材
の内、一方の面材は、ガラス板のように少なくとも紫外
線に関して透明な素材とする。面材は用途に応じて天然
繊維や合成樹脂繊維の織布、不織布あるいは和紙などの
表面材を一体に有することがある。光触媒機能層は、例
えば、室内側面材の空気流通路側表面に光触媒機能層を
形成することで空気流通路に設ける。光触媒機能層は、
面材の表面に光触媒半導体微粒子のゾルをスプレー、塗
布、浸漬、スパッタリングなどによってコーティングし
た後、５０℃〜５００℃で熱加工を施して固定する。た
だし、光触媒半導体の固定条件によって限定されるもの
ではない。

【０００７】光触媒機能層は、光触媒半導体の微粒子を
直接面材表面に固定して形成しても良いが、微粒子が付
着している表面積を大きくするために、面材の表面を予
めエンボス加工によって粗面にしたり、別途にフリット
粒子を付着固定して多孔質にしたり、あるいは、微細な
ガラスビーズ表面に予め光触媒半導体の微粒子を固定し
ておいてから、このビーズを面材の表面に付着させ、焼
き付けなどによって固定しても良い。また、表面に織
布、不織布、天然繊維や合成樹脂繊維の層あるいはガラ
スなど無機質材の吹き付け層を有する場合は、これらに
光触媒機能層を形成しておいてもよい。

【０００８】光触媒機能層は、室外側面材の空気流通路
側表面に形成しても良いし、室内外双方の面材の空気流
通路側表面に形成しても良い。ただし、面材がアクリル
やポリカーボネートあるいは他の合成樹脂等、有機高分
子の場合には面材自体が光触媒機能層で分解されてしま
うので、基体保護材（後述）を下地としてコーティング
しておくことが好ましい。

【０００９】光触媒半導体には、ＴｉＯ2 ，ＺｎＯ，Ｓ
ｒＴｉＯ3 ，ＣｄＳ，ＣｄＯ，ＣａＰ，ＩｎＰ，Ｉｎ2
Ｏ3 ，ＣａＡｓ，ＢａＴｉＯ3 ，Ｋ2 ＮｂＯ3 ，Ｆｅ2
Ｏ3，Ｔａ2 Ｏ5 ，ＷＯ3 ，ＳａＯ2 ，Ｂｉ2 Ｏ3 ，Ｎ
ｉＯ，Ｃｕ2 Ｏ，ＳｉＣ，ＳｉＯ2 ，ＭｏＳ2 ，ＭｏＳ
3 ，ＩｎＰｂ，ＲｕＯ2 ，ＣｅＯ2 がある。これらの光
触媒半導体が吸収する紫外線は、波長が５０〜４００nm
で、可視光線よりも少し短波長側である。しかし、光触
媒半導体によっては、吸収波長が可視光線を領域とする
ものがある。例えば、ＳｉＣでは４１３nm、ＣｄＳでは
４９６nm、Ｆｅ2 Ｏ3 では５３９nmである。

【００１０】このように光触媒半導体を励起する光線の
波長は光触媒半導体の種類によって異なるので、紫外線
供給源の発光スペクトル特性に応じて適当なものを選択
する。また、複数種類の光触媒半導体を組み合わせて調
節することができる。さらに、無機顔料や金属を添加し
て組成を調整したり、製造過程での熱処理を調整するこ
とによって、光触媒半導体を励起する紫外線の波長（吸
収帯）を変えることができる。例えば、ＴｉＯ2 にＣｒ
Ｏ3 を少量添加すると、吸収帯は長波長側に移動する。
なお、防黴・殺菌等の機能を補完するために、Ｐｔ・Ａ
ｇ・Ｒｈ・ＲｕＯ2 ・Ｎｂ・Ｃｕ・Ｓｎ・ＮｉＯなどを
添加剤として用いることがある。

【００１１】以上の光触媒半導体のうち、ＴｉＯ2 （酸
化チタン）は、市販されていて、人体に無害である上、
安価であり、利用しやすい。「ＳＴ−０１］（商品名
石原産業株式会社）は粉末として提供され、「ＴＯゾ
ル」（商品名株式会社田仲転写）、「ＳＴＳ−０１」
（商品名石原産業株式会社）はゾル状態で提供されて
いる。粉末やゾルを構成しているＴｉＯ2 の粒径は７〜
２０ｎｍで非常に細かい。

【００１２】基体保護材は、酸化金属を不活性化したも
のであり、非結晶質（アモルファス型）酸化チタン、過
酸化チタン、ペルオキソチタン酸、チタン以外の金属酸
化物を含むペルオキソチタン酸等を用いる。これらは光
触媒能力を有していないので、基材としての面材を分解
することがない。基体保護材である過酸化チタン水溶液
はゾル状態からゲル状態に状態変化途中の性状を示すも
のであるが、面材に、これを吹付けやディッピングでコ
ーティングし、面材の耐熱温度を配慮しながら２００℃
以下の温度で焼き付けて固定し、下地処理とする。な
お、温度が２００℃以上になると、ペルオキソチタン酸
が酸化チタンに変化し、光触媒機能が活性化するので、
基材としての面材を分解してしまう恐れがある。

【００１３】基材としての面材を保護する手段は他に、
アナターゼ型酸化チタンゾル中にイオン型界面活性材
を、ゾル中のＴｉＯ2 濃度に対し１ｗｔ％以上混合して
不活性化した上で面材にコーティングする方法もある。
この方法では、紫外線の照射により光触媒半導体表面に
電子移動が起きても、この電子は基体保護材に含まれる
イオン型界面活性材のイオンと結着し、基材に対する酸
化還元作用を阻止するので、面材に対して光触媒機能が
作用せず、面材を保護することができる。

【００１４】光触媒機能を有する建材、例えば、カーテ
ンウォールは、紫外線透過側を屋外側として建物の躯体
に取り付け、空気流通路の出口を室内空間に接続する。
空気流通路の入口は室内空間に接続することもあれば、
屋外空間に接続することもある。接続にはダクトなどの
設備が必要であるが、無目空間や方立空間を利用するな
ど適宜手段を用いて接続する。

【００１５】建物躯体に取り付けたカーテンウォール
は、建物の室外と室内を遮断すると共に、太陽光の紫外
線で活性化された光触媒機能層が空気流通路を通過する
空気を浄化（脱臭、殺菌）する。室内を浮遊する有機物
は、有機物塵埃、タバコの煙、建材・接着剤等に含まれ
る揮発性有機物（ＶＯＣ）あるいは細菌であって、これ
らが、酸化・還元作用によって分解され、無害化され
る。また、太陽熱によって温度が上昇した空気流通路の
空気は活発に流動し、効率良く光触媒半導体に接触する
ので、光触媒機能が促進される。

【００１６】なお、内壁面用の建材のように、外部から
の紫外線を期待できないときは、室内側面材を紫外線透
過性として蛍光灯などの室内照明の紫外線を利用するこ
ともある。さらに、間仕切り用の建材では、室外側、室
内側双方の面材をガラス板などの紫外線透過性とするこ
ともある。いずれの場合も、内部の空気流通路は室内空
間に接続し、この流通路を通過する空気を光触媒機能で
浄化する。

【００１７】例えば、間仕切り用の建材の場合、室外
側、室内側双方の面材を透明なガラス板で構成しても、
その表面に形成する光触媒機能層によって、乳白色とな
り、見通しはできなくなり、好都合である。乳白色にな
ることを利用して図柄を描き、インテリア性を持たせる
こともできる。光触媒機能層はパネル体の空気流通路に
設けてあるので外気に直接触れることはなく、光触媒機
能に関する耐候性が高い。

【００１８】〔サッシ〕サッシ枠と障子を備えたサッシ
とする。障子は室外側障子と室内側障子からなってサッ
シ枠に間隔をとって装着してあり、室内外の障子間を空
気流通路とする。少なくとも一方の障子は紫外線透過性
能を備えるものとする。空気流通路に光触媒機能層を設
ける。

【００１９】サッシ枠は、通常、アルミ合金の押し出し
成形材の枠材を切断して矩形に組み付けたものであり、
室外側障子は、通常、アルミ合金の押し出し成形材の框
材を切断して矩形に組み付け、内側にガラス板などの面
材を装着したものである。室外側障子は、サッシ枠に対
して嵌殺しに取り付けられることもあれば、引き違いや
押し出し、上げ下げなど、開閉可能に構成することもあ
る。室内側障子は、室外側障子と同様に框組みした剛性
の障子のこともあるが、ブラインド（横型、縦型）、シ
ェード、スクリーン、カーテン、ルーバー（可動、固
定）などの調光部材のことも多い。シェード、スクリー
ン、カーテンなどは、織布、不織布、フィルムあるいは
和紙などを素材とする。

【００２０】空気流通路は、室外側障子と室内側障子を
サッシ枠に装着したときにこれら障子間の間隔として形
成される。光触媒機能層は、例えば、室内側障子を構成
する面材の表面に光触媒半導体の微粒子をコーティング
し固定することにより形成する。コーティング及び固定
の方法は前記と同様である。ただし、室内側障子として
の調光部材は、合成樹脂の薄板やフィルムあるいは合成
繊維の織布などであることが多いので、下地処理と処理
中の温度に留意する必要がある。サッシの場合にも、室
外側障子の空気流通路側面に光触媒機能層を形成した
り、室内外双方の障子の空気流通路側面に光触媒機能層
を形成することがある。また、室内側障子を紫外線透過
性の素材で構成することもある。

【００２１】室外側障子を通過した太陽光は、その紫外
線でサッシにおける空気流通路の光触媒機能を活性化す
ると共に、熱を与えて空気流通路の空気を活発に流動さ
せる。このため、室内の空気は空気流通路を通過する際
に光触媒機能によって浄化される。室内側障子が前記の
調光部材などの場合には、サッシ枠との装着関係が比較
的ルーズで上下に間隙があるので、パネル体のように空
気流通路を室内側空間に接続するための開口などは必要
としない。室内側障子が紫外線透過性の場合には、夜間
に室内の照明によっても光触媒機能を活性化することが
できる。空気流通路の気流を活発にするには、空気流通
路に臨んで小さな電動ファンを配置しておくこともあ
る。

【００２２】このサッシの構造は、室外側障子と室内側
障子間の、通常見過ごされている空間を、光触媒機能を
備えた空気流通路として利用することにより、室内側空
気を効率よく浄化することができる。また、光触媒機能
層は室外側障子と室内側障子の間にあって、直接に外気
と接触することはないので、この構成によっても光触媒
機能層に関する耐候性は高い。

【００２３】〔パネル体、サッシ共通〕空気流通路に気
流との接触面積を大きくするための介在物を配置し、介
在物の表面に光触媒機能層を形成することがある。すな
わち、介在物に光触媒機能層を設けて、空気流通路に光
触媒機能層を設けてある。介在物は、空気流通路に収ま
る大きさの平行スラット、波板、ハネカム板、多数のガ
ラスビーズ、不定形のグラスウール、その他の充填物等
である。介在物の表面に対する光触媒機能層の形成要領
は前記と同様である。空気流通路に介在物があると、空
気流通路における気流の移動がある程度阻害されるが、
流動する空気と光触媒機能層との接触量が多くなり、光
触媒機能が向上する。

【００２４】光触媒機能層に混入して、あるいは光触媒
機能層に近接して、すなわち、光触媒半導体に紫外線を
照射できる位置に、自発型紫外線放射体と蓄光型紫外線
放射体のいずれか一方、または、双方を配置することが
ある。蓄光型紫外線放射体（蓄光型発光セラミック）
は、外部のエネルギーを取り込んで蓄積し、その分を放
出しながら発光する物質で、発光スペクトルに紫外線領
域を有している。市販品として、「ルミノバ」（商品名
根元特殊化学）、「キプラス」（商品名株式会社ネ
クスト・アイ）がある。これらは、高純度のアルミナ、
炭酸ストロンチウム、ユウロピウム、ジスプロシウムな
どの成分を含んだストロンチウムアルミネート（ＳｒＡ
ｌ2 Ｏ4 ）を主成分としている。

【００２５】蓄光型紫外線放射体は、強い外部紫外線の
もとに４〜３０分放置すると発光のための外部エネルギ
ーの吸収が飽和し、以後、外部エネルギーを遮断しても
約１０００分にわたって発光を続け、光触媒半導体に紫
外線を供給することができる。「ルミノバ」を例にとる
と、発光紫外線の波長ピークは４４０〜５３０ｎｍ付近
にあるが、通常の光触媒半導体を励起する波長領域も有
する。このような、紫外線放射体を配置した建材では、
光触媒半導体の励起に必要な紫外線を自己供給するの
で、夜間など外部から紫外線の供給がなかったり、不十
分な時にも光触媒機能を発揮、維持することができる。

【００２６】〔空調装置〕以上の特徴を備えた建材に空
調機を組み合わせて空調装置を構成する。空調機は、個
々に独立して機能する個別型または吸気、排気をダクト
と介して行う集中型であり、建材の空気流通路の出口を
この空調機の吸気口に接続する。空調機の動力によっ
て、室内の空気が建材の空気流通路を経て強制的に循環
され、その間、建材の空気流通路で光触媒機能により室
内空気が浄化される。強制循環によって室内空気の浄化
効率が向上する。なお、建材の空気流通路入口は、室内
側空間に接続しても良いし、室外側空間に接続して新鮮
空気を導入するようにしても良い。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は第１の例で、建材としての
パネル体１を示す。パネル体１は、室外側面材２と室内
側面材３および枠体４を備え、枠体４に室外側面材２と
室内側面材３を間隔を取って装着し、面材間を空気流通
路５としている。パネル体１の外形寸法は、上下９００
ｍｍ、左右１８００ｍｍ、厚さ１５０ｍｍである。

【００２８】室外側面材２は、厚さ１０ｍｍの強化ガラ
ス、室外側面材３は、厚さ１０ｍｍのセラミック板で、
それぞれ内面（空気流通路側）に光触媒機能層６を形成
してある。光触媒機能層６は、面材を十分に洗浄後、
「ＳＴＳ−０１」をスプレーにて面材の片面に均一に吹
き付け、乾燥後に約５００℃で焼き付け形成してある。

【００２９】枠体４は、中空のアルミ合金押し出し型材
を切断して矩形に組み付けたもので、上枠７と下枠８の
室内側面には中空部９（ａ，ｂ）につながる開口１０
（ａ，ｂ）を形成してある。符号１１（ａ，ｂ）は通気
孔で、上枠７、下枠８の長手方向に間隔をおいて形成し
てある。室外側面材２と室内側面材３は、室外側及び室
内側から枠体４に嵌合し、押縁１２（ａ，ｂ）を装着す
ることで固定する。符号１３はタイト材及びシール材で
ある。

【００３０】このパネル体１は、多数枚をカーテンウォ
ールのように使用して建物の壁面を構成し、各パネル体
１の開口１０（ａ，ｂ）は、それぞれ直接に室内側空間
に接続されるか、パイプやダクトで室内側空間に接続さ
れる。室外側面材２から太陽光が空気流通路５に差し込
むと、室外側面材２と室外側面材３の空気流通路側の面
に形成してある光触媒機能層６が紫外線で励起され、ま
た、空気流通路５の空気が熱せられて移動する。これに
より、室内側空間の空気が下方の開口１０ｂから取り込
まれ、上方の開口１０ａから、室内空間に供給されて室
内側空気が循環する。そして、この間に、空気流通路５
を通過する空気中に浮遊している有機高分子物質や細菌
が、光触媒機能によって分解又は殺菌されるので、室内
側空間の空気が浄化される。下方の開口１０ｂ（吸気
側）に塵埃除去用のフィルタを装着しておくと空気流通
路５内の光触媒機能層６が早期に劣化してしまうのを防
止することができる。

【００３１】建物の壁面は広く、多数枚のパネル体１の
空気流通路５を並列、直列に接続して、室内側空間の空
気を時間当たりで大量に循環させることができるので、
浄化の能力および効率が高い。しかも、熱対流を利用す
るので、空気の循環に格別な動力を必要としない。時間
の経過と共に光触媒機能層６には、空気中の塵埃が堆積
したり、分解物が付着したままになるので、定期的に押
縁１２（ａ，ｂ）を外して室外側面材２と室内側面材３
を取り出して、交換したり、洗浄する。なお、パネル体
１を高層のビルで使用するときは、室外側及び室内側の
面材２，３が風圧や熱膨張で落下しないように、これら
面材の着脱が可能ではあるが確実に固定できる手段を採
用する必要がある。

【００３２】図２は、建材としてのパネル体１を示す第
２の例で、ビル用のカーテンウォールとしてよりは、一
般住宅の壁面材としての使用を目的としている。構造的
には、第１の例とほぼ同様であるが、室内側面材３が木
製であると共に、パネル体１に設ける開口１０（ａ，
ｂ）を室内側面材３の上下辺に配置している。下方の開
口１０ｂから導入された室内側空間の空気は、空気流通
路５を通り、この間に光触媒機能層によって浄化され、
上方の開口１０ａから室内側空間に放出される。第１の
例の場合と同様に、格別な動力を用いることなく室内側
空間の空気を循環させ、浄化することができる。また、
室外側面材２と室内側面材３との間に空間（空気流通路
５）があること、室内側面材３が木製であることによ
り、このパネル体１は断熱効果がある。

【００３３】図３は、建材としてのパネル体１を示す第
３の例で、建物内部の間仕切りに使用する建材を目的と
している。構造的には第１、第２の例に類似するが、室
内側面材３も強化ガラスを基体としてその内面に光触媒
機能層６を構成し、空気流通路５に通じる開口１０
（ａ，ｂ）を、枠体４における上枠７の頂面と下枠８の
底面に設けている。

【００３４】このパネル体１は両面が強化ガラスである
が、透明なものを使用しても光触媒機能層６を形成する
と不透明となり、間仕切りとして不都合はない。また、
開口１０（ａ，ｂ）が上下方向で直列に配置されている
ので、複数のパネル体１を上下方向に連続し、これらの
空気流通路５を相互に結合するのが容易である。相互に
結合した空気流通路の導入口と放出口は、ともに室内側
空間に開放する。

【００３５】間仕切りとして使用されたパネル体１の光
触媒機能層６は、室内の蛍光灯が発する紫外線を受けて
励起され、光触媒機能を発揮する。室内の紫外線量が不
足する場合には、パネル体１の内部、空気流通路５にブ
ラックライトのような紫外線供給用のライトを配置して
おいても良い。同様に、パネル体１内部の空気移動が活
発でない場合には、空気流通路５に小形の電動ファンを
配置すると良い。開口１０（ａ，ｂ）を枠体４における
上枠７の帳面と下枠８の底面に設けた構成は、木造外壁
内に空気流通路５を連続させて光触媒機能を有効に利用
する場合に便利である。この場合、室外側面材２は紫外
線の透過性及び耐候性を備えたものとし、室内側面材
は、通常、下地材と呼ばれるものである。

【００３６】図４〜図７は、パネル体１の空気流通路５
に配置する介在物１４の例を示している。介在物１４は
空気の通路を複雑にして、空気との接触面積を増大する
ために用いる。使用の程度や形態は特に制限されない
が、空気流通路５における空気の流動を極端に抑制して
しまうものは好ましくない。

【００３７】図４の例（第４の例）は、平行に配置した
スラット１４ａであり、ブラインド状に構成して空気流
通路５に配置してある。スラット１４ａは、ガラスある
いは紫外線に透明な合成樹脂の薄板で、表裏の両面に光
触媒機能層６を形成してある。スラット１４ａはアルミ
やステンレスの薄板であっても良い。ただし、紫外線に
対して透明ではないので、光触媒機能が多少低下する。
図５の例（第５の例）は、ガラスあるいは紫外線に透明
な合成樹脂の薄板からなるリボン１４ｂを波形に屈曲、
または螺旋状にねじったものを多数挿入したもので、表
裏両面に光触媒機能層６を形成してある。

【００３８】図６の例（第６の例）は、ガラスあるいは
紫外線に透明な合成樹脂の薄板からなるハネカム材１４
ｃであり、薄板の表裏両面に光触媒機能層６を形成して
ある。図７の例（第７の例）は、ガラスビーズ１４ｄを
充填したものである。個々のガラスビーズ１４ｄの表面
には光触媒機能層６を形成してある。ガラスビーズ１４
ｄの径は、空気流通路５の幅寸法の１／３〜１／５程度
が良く、あまり大きいと接触面積を増加するとの介在物
１４の目的に添わなくなるし、小さすぎると空気の流動
が阻害される。また、パネル体１の開口１０（ａ，ｂ）
をガラスビーズ１４ｄを取り出しやすい構造としておく
と、ガラスビーズ１４ｄの交換や洗浄に際して便利であ
る。

【００３９】図８は、このようなパネル体１の機能を積
極的に利用する空調装置１５（第８の例）を示し、パネ
ル体１と空調機１６とからなる。パネル体１は、カーテ
ンウォールの態様で使用しており、建物躯体におけるス
ラブ１７外面の腰板もしくはスパンドレル位置に取り付
けている。空調機１６は、この実施形態では、各階ある
いは各部屋ごとに独立して機能する個別型で、スラブ１
７上に壁面に近接して配置してある。

【００４０】パネル体１（第９図）は室外側面材２が強
化ガラスで、室内側面材３がセメント系の断熱ボードで
あり、空気流通路５には表面に光触媒機能層を備えたガ
ラスビーズ１４ｄを充填してある。室内側面材３の上下
辺部には開口１０（ａ，ｂ）が間隔をおいて形成されて
おり、上部の開口１０ａは空調機１６の吸気口に接続
し、下方の開口１０ｂは室内側空間に接続している。

【００４１】したがって、空調機１６が稼働されると、
室内側空間の空気が開口１０ｂから取り込まれ、空気流
通路５を通過して光触媒機能によって浄化されて開口１
０ａから、空調機１６に取り込まれ、ついで、吹き出し
口１８から室内側空間に放出される。パネル体１は外壁
の一部なので太陽光を受けてその光触媒機能が活発であ
り、一方、空調機１６によってパネル体１における空気
流通路５の空気が積極的に流動されるので、室内側空間
の空気浄化が、空調と同時に強力に、かつ、効率よく行
われる。

【００４２】なお、この実施形態では、パネル体１のガ
ラスビーズ１４ｄを交換するために導入口１９と排出口
２０を備える。導入口１９は空調機１６の上蓋２１を開
放したときに露出し、排出口２０は天井板２２の点検孔
２３から接近できるようになっている。パネル体１にお
ける空気流通路５の底部は容易に破壊することができる
薄い合成樹脂製の底板２４で閉じてあり、通常ではガラ
スビーズ１４ｄが流出しないようにしてある。

【００４３】空気流通路５におけるガラスビーズ１４ｄ
は３ヶ月程度で定期的に交換する。その場合、まず、天
井の点検孔２３をあけて、適宜な道具で空気流通路５の
底板２４を破壊する。すると、内部のガラスビーズ１４
ｄは自重で落下するので排出口２０、点検孔２３から外
部に取り出すことができる。ガラスビーズ１４ｄの排出
が終わったら、排出口２０から、新たな底板２４を差し
入れて空気流通路５の底部を閉鎖し、上部の導入口１９
から新しいガラスビーズ１４ｄ（光触媒機能層を備え
る）を流し込む。

【００４４】第１０図〜第１２図は、サッシ枠２５と障
子２６を備えたサッシ２７に関する例を示している。い
ずれも障子２６は室外側障子２６ａと室内側障子２６ｂ
からなって、サッシ枠２５に間隔をとって装着してあ
り、間隔の空間を空気流通路５としている。これらの例
において、室外側の障子２６ａは通常の框組みしたガラ
ス戸であって、紫外線透過性能を備える。室外側障子２
６ａの形態は引き戸、開き戸、あるいは上げ下げ戸など
種々の形態がある。室内側障子２６ｂは室外側と同様に
ガラス戸のこともあるが、ブラインドなど種々の形態を
取りうる。そして、これらの例において、光触媒機能層
６は室内側障子２６ｂの空気流通路５側の面に設けてあ
る。

【００４５】第１０図の例（第９の例）では、室内側障
子２６ｂとしてロールスクリーンを採用しており、太陽
光の強い場合にスクリーンを引き下げると、遮光と同時
に光触媒機能層６が屋外側面に露出し、このときに室外
側障子２６ａとの間にできる空気流通路５における光触
媒機能によって、室内側空間の空気を浄化する。空気流
通路５に対して空気はサッシ枠２５とブラインド周辺部
との間隙やスクリーン面を通して（スクリーン自体が通
気性の場合）、これらの下部から入り、上部に抜ける。

【００４６】なお、光触媒機能層６は、スクリーンの両
面に設けても良い。この場合、スクリーンが紫外線に関
してある程度の透明性があるとスクリーンの室内側面で
も光触媒機能層６が活性化するし、夜間に室内の照明
（蛍光灯など）の紫外線によってスクリーンの室内側面
における光触媒機能層６を活性化して、空気の浄化に役
立てることができる。

【００４７】第１１図の例（第１０の例）では、室内側
障子２６ｂとして角度可変のルーバーブラインドを採用
している。光触媒機能層６は、各ルーバー片の表裏に形
成してある。この例では、調光と同時に、常時、光触媒
機能による室内側空間の空気を浄化することができる。

【００４８】第１２図の例（第１１の例）では、室内側
障子２６ｂを、鏡材に和紙、クロス、あるいは不織布フ
ィルターに類似の通気性に富む素材とした引き違いの障
子とし、鏡材の表裏に光触媒機能層６を形成してある。
このような鏡材は多孔性で表面積が非常に大きく光触媒
機能層６を有効に利用することができる。また、障子紙
の交換のように、古くなった光触媒機能層６を簡単に取
り替えることができる。その結果、室外側障子２６ａと
室内側障子２６ｂ間の空間を有効に利用して室内側空間
の空気を効率良く浄化することができる。室内側障子２
６ｂの下部と上部には空気流通路５との空気の出入りを
促進するための通気口あるいは通気性の良い部分を設け
ておくこともある。

【００４９】以上の実施形態において、光触媒機能層６
に自発型紫外線放射体や蓄光型紫外線放射体を混入する
ことがある。自発型紫外線放射体は特に室内側障子の室
内側面に光触媒機能層６を形成する場合に混入すると有
効である。

【００５０】

【発明の効果】請求項１に記載の構成によれば；建物の
表面積の大きな部分をしめる壁面や間仕切りに用いた建
材の光触媒機能層を利用できるので、広い面積の光触媒
機能層によって室内側空間の空気を大量に、また、効率
良く浄化することができる。壁面に利用した建材では、
太陽光線中の紫外線を有効に利用して強力な光触媒機能
を得ることができ、また、熱対流による空気の自然流動
を利用できるので、室外側空間の空気を少ないエネルギ
ーで、かつ、効率良く浄化することができる。

【００５１】請求項２に記載の構成によれば；面材の表
面に光触媒機能層を形成するので、均一な光触媒機能層
の形成が容易である。光触媒機能を得るために空気流通
路に介在物を配置しなくとも良いので、空気がスムーズ
に流動する。室外側障子と室内側障子間の、通常はほと
んど利用していない空間を室内側空間の空気を浄化する
ために有効に利用することができる。この空間（空気流
通路）では、太陽光によって光触媒機能層が十分に活性
化されるとともに、熱対流による空気の流動が大きいの
で、効率よく空気の浄化を行える。

【００５２】請求項４に記載の構成によれば、室外側障
子と室内側障子の間に介在物がないので、空気の流動が
スムーズで室内側空間の空気循環を高めることができ
る。請求項５に記載の構成によれば、介在物によって空
気の流動速度は落ちるが、光触媒機能層との接触面積が
増え、浄化の効率が高くなる。空調機との組み合わせや
空気流通路に電動ファンを用いるなどして空気の流動を
強制的に行う場合に有効である。

【００５３】請求項６に記載の構成によれば、自発型紫
外線放射体や蓄光型紫外線放射体が発する紫外線によっ
て光触媒機能層が、ある程度であるが、常時、活性化さ
れており、夜間や消灯された室内においても空気の浄化
作用を持続する。請求項７に記載の構成によれば；空調
機が空気を積極的に流動させるので、従来の空調と同時
に空気の浄化を効率良く行える。空調機を窓や壁際に配
置して、壁を構成している光触媒機能層を備えた建材の
空気流通路と接続すれば良いのでコンパクトに設置する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】建材の縦断面図（第１の例）

【図２】建材の縦断面図（第２の例）

【図３】建材の縦断面図（第３の例）

【図４】建材の要部を示す縦断面図（第４の例）

【図５】建材の要部を示す縦断面図（第５の例）

【図６】建材の要部を示す縦断面図（第６の例）

【図７】建材の要部を示す縦断面図（第７の例）

【図８】建物の階層を示す要部の縦断面図

【図９】空調装置を示す要部の拡大断面図（第８の例）

【図１０】建材の要部を示す縦断面図（第９の例）

【図１１】建材の要部を示す縦断面図（第１０の例）

【図１２】建材の要部を示す縦断面図（第１１の例）

【符号の説明】

１パネル体２室外側面材３室内側面材４枠体５空気流通路６光触媒機能層７上枠８下枠９（ａ，ｂ）中空部１０（ａ，ｂ）開口１１（ａ，ｂ）通気孔１２（ａ，ｂ）押縁１３タイト材およびシール材１４介在物１４ａスラット１４ｂリボン１４ｃハネカム１４ｄガラスビーズ１５空調装置吸排気路１６空調機１７スラブ１８吹き出し口１９流し込み口２０排出口２１上蓋２２天井板２３点検孔２４底板２５サッシ枠２６障子２６ａ室外側障子２６ｂ室内側障子２７サッシ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】室外側面材と室内側面材を間隔をとって
配置し、室内外の面材間を空気流通路としてあるパネル
体であって、少なくとも一方の面材は紫外線透過性能を
備えると共に、空気流通路に光触媒機能層を設けてある
ことを特徴とした光触媒機能を備えた建材。
【請求項２】室外側面材又は室内側面材の空気流通路
側面あるいは室内外双方の面材の空気流通路側面に光触
媒機能層を形成することにより、空気流通路に光触媒機
能層を設けてあることを特徴とした請求項１に記載の光
触媒機能を備えた建材。
【請求項３】サッシ枠と障子を備えたサッシであっ
て、障子は室外側障子と室内側障子からなってサッシ枠
に間隔をとって装着してあり、室内外の障子間を空気流
通路としてあるサッシであって、少なくとも一方の障子
は紫外線透過性能を備えると共に、空気流通路に光触媒
機能層を設けてあることを特徴とした光触媒機能を備え
た建材。
【請求項４】室外側障子又は室内側障子の空気流通路
側面あるいは室内外双方の障子の空気流通路側面に光触
媒機能層を形成することにより、空気流通路に光触媒機
能層を設けてあることを特徴とした請求項４に記載の光
触媒機能を備えた建材。
【請求項５】空気流通路に気流との接触面積を大きく
するための介在物を配置し、介在物の表面に光触媒機能
層を形成することにより、空気流通路に光触媒機能層を
設けてあることを特徴とした請求項１〜４のいずれか一
つに記載の光触媒機能を備えた建材。
【請求項６】光触媒半導体に紫外線を照射する位置
に、自発型紫外線放射体及び／又は蓄光型紫外線放射体
を配置してあることを特徴とする請求項１〜５のいずれ
か１つに記載の光触媒機能を備えた建材。
【請求項７】建材と空調機の組み合わせであって、建
材は請求項１から６に記載する建材のいずれか一つであ
り、建材の空気流通路出口を空調機の吸気口に接続して
あることを特徴とした空調装置。