JPS6332230A - 建築物における居室の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、建築物における居室の構造、特に換気のた
めの設備および運転費の削減を可能ならしめる居室の構
造に関するものである。

「従来の技術」 建築物内に設けられる居室空間においては、在室者から
発生する二酸化炭素や喫煙に伴って発生ずる一酸化炭素
等の汚染ガスによって、その内部の空気環境が悪化して
いくので、それらの汚染ガスを排出するとともに新鮮な
空気を供給するための換気を行うことが不可欠である。

特に近年、大規模建築物等においては居室空間の気密化
が進み、窓や扉等の開口部の隙間等からの自然換気は期
待できないため、送風機およびダクトによる強制機械換
気設備を設けて、その換気設備によって必要換気量の全
てを処理するようになっている。そしてこの場合、居室
空間が上記のように気密状態となっていることから、換
気を充分に行うためには給気設備および排気設備の双方
を設ける必要があり、しかも給気量と排気量とがほぼ等
しくなるようにして、空間内が負圧あるいは正圧になる
ことを避けるようにしている。

［発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、必要換気量の全てを上記のような機械換
気設備に頼ることは、給気と排気の双方に対して大容量
の送風機や大形のダクトが必要であって設備費が増大す
るとともに、運転費も著しくかさむものであり、これら
の削減力く望まｔ＋、てし）る。

また、上記のような機械換気設備では、空間内部で発生
ずる汚染ガスのみを選択的に排出することはできず、そ
れを排出するためには空間内の空気全体を速やかに入れ
換えるだけの換気量力く必要である。したがって、大き
な居室空間に対しては、たとえ汚染ガスの発生量が微量
であっても大規模な換気設備が必要となり、不経済であ
った。特？こ空気調和を行っている場合には換気に伴っ
て冷暖房負荷も増大するので、この点におし１ても極め
て不経済である。このため、空間全体の換気に頼ること
なく、汚染ガスのみを効率良く排出することのできる手
段の提供が望まれていた。

「問題点を解決するだめの手段」 この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、居室空
間を形成している壁または床または天井の所定位置に外
部に通じる開口部を設けるとともζこ、その開口部に気
体を透過し得る気体透過膜を取り付けたことを特徴とし
ている。前記気体透過１侭としては、空気の成分である
各気体を全て透過するものや、特定の気体だけを選択的
に透過するものを用いることが考えられる。

「作用」 この発明は、気体を相転位を伴わずに透過させ得る透過
膜を開口部に取り付（プること（こより、その透過膜を
通して外気を居室内に導入、ある１、）ｆよ居室内から
外部に排出する。

「実施例」 以下、この発明の実施例を第１図なシ）シ第４図を参照
して説明する。

第１図および第２図はこの発明の第１実施例を示すもの
である。第１図において符号ｌ（よ建築物内に設けられ
たとえば事務室として使用さ４ｚる一般の居室である。

この居室１を形成してし）る壁２および床、天井は、後
述の複合膜８の部分を除し）でほぼ気密状態が保持でき
るようになってし）る。

この居室Ｉには、給気ダクト３を通して居室１内に新鮮
空気を供給するための給気ファン４、および排気ダクト
５を通して居室１内から空気を外部に排出するための排
気ファン６がそれぞれ設けられている。給気ファン４の
送風量ｖ１はこの居室１の必要換気量に設定されており
、給気ダクト３のサイズはその送風量ＶＩに見合うもの
とされている。また排気ファン６の送風量■２は給気量
ｖ１よりは少なくされており、したがって排気ダクト５
のサイズは給気ダクト３に比して小さくなっている。

この居室１の壁２の所定位置には開口部７が設けられて
おり、この開口部７には複合膜８が取り付けられている
。この複合膜８は、その拡大断面を第２図に示すように
、気体透過膜９の外面側に紫外線カツト膜ＩＯが、また
内面側には不燃性膜１１がそれぞれ貼付されてなる３層
の積層膜である。気体透過膜９は、空気の成分である気
体すなわち主として酸素と窒素、および空気中に含有さ
れている気体すなわち二酸化炭素、−酸化炭素等の全て
の気体を、相転位を伴わずに透過させ得る性質を持つも
のであり、一般に機能性高分子膜と−４〜 して各種分野で広く用いられているものである。

また、紫外線カツト膜ＩＯは、気体透過膜９が太陽光の
紫外線によって劣化することを防止するためのものであ
り、不燃性膜１１はこの複合膜８に耐火性能を付与する
ためのものである。これらの紫外線カツト膜１０および
不燃性膜１１は、いずれも気体の透過を阻害しないもの
とされている。

なお、上記の気体透過膜９は、これが破損した場合には
高分子溶剤を塗布することのみで再生させることが可能
なものである。

この複合膜８は、居室Ｉ内外の空気の圧力差に応じて空
気が流通できるものである。この第１実施例においては
給気量ｖ１を排気量ｖ２より大きくしているので居室１
内部が正圧となり、空気は複合膜８を通して外部に向か
って透過し、それとともに内部で発生した汚染ガスたと
えば二酸化炭素や一酸化炭素等も排気される。この場合
、複合膜８を透過して排気される空気量Ｖは、居室ｌ内
外の圧力がバランスするように給気量Ｖ、と排気量Ｖ、
の差すなわちｖ’Ｖ＋　　Ｖ２となる。

この第１実施例では、従来においては必要換気量の全量
を機械換気に頼り、しかもそのために給気設備、排気設
備の双方に必要換気１量の全量を処理し得る容量が必要
であったのに比して、排気ファン６の容量、排気ダクト
５のサイズは小さくてすみ、その分、従来の換気設備に
比して設備費および運転費を削減することができる。

なお、この第１実施例においては、給気ファン４と排気
ファン６の送風量を逆にして、すなわち排気ファン６の
送風量を必要換気量ｖ１と７し、給気ファン４の送風量
をＶ　２（Ｖ　２＜　Ｖ　ｌ）とすることでも良い。こ
の場合には、居室１内が負圧となるので複合膜８を通し
てｖ＝Ｖ＋−Ｖ２の量の外気が居室Ｉ内に流入するので
、給気ファン４の送風量Ｖ２と合わせて必要な新鮮空気
量ｖＩが確保できる。

そして、この場合、複合膜８は外気中の粉塵等の透過は
阻止するので、複合膜８を設けることなく単に開口部７
を通して外気を吸引する場合には必要となるフィルター
は不要である。なおこの場合、開口部７に小容量の給気
ファンを設けて外気を吸引するようにしても良い。

また」二記では、紫外線カツト膜１０および不燃性膜１
１として気体の透過を阻害しないものを用いたが、それ
らの気体透過率が充分でない場合には複合膜８を第３図
に示すように構成しても良い。

ずなイつち、紫外線カツト膜１０および不燃性膜ＩＩを
スペーサ−３０・を介して気体透過膜９の両面との間に
隙間３１を有する状態で取り付け、かつそれらの紫外線
カット膜ＩＯ１不燃性膜ＩＩの周縁と開口部７との間に
隙間３２を確保して、気体を第３図中の矢印で示ずにう
に隙間３１．３２を通して導入あるいは導出すれば良い
。

以上で第１実施例を説明したが、次に第４図を参照して
第２実施例を説明する。この第２実施例における居室１
２は特殊な空気環境が要求されるたとえば研究室として
用いられるものであり、この居室１２の壁１３には４つ
の開口部］　４．＋　５゜１６．１７が設（Ｊられ、そ
れらの開口部にはそれぞれ複合膜１８，１９，２０．２
１がそれぞれ取りイ」けられている。また、開口部１４
には給気ファン２２、開口部１５には排気ファン２３が
設けられており、給気ファン２２の送風量が排気ファン
２３の送風量に比してわずかに多くなるように設定され
ている。

上記の各複合膜１８．＋　９．２０，２　］は、上述し
た第１実施例の場合の複合膜８と同様の３層の複合膜と
されているが、この第２実施例においては、それぞれの
複合膜の気体透過膜が特定の気体のみを選択的に透過し
得るものが用いられている。

すなわち、複合膜１４は酸素（０２）、複合膜Ｉ５は窒
素（Ｎ２）、複合膜１６は二酸化炭素（ｃ　０２）、複
合膜１７は一酸化炭素（ＣＯ）のみをそれぞれ透過し、
それら以外の気体の透過は阻止するような性質を持つも
のとされている。このような特定の気体のみを透過する
性質を有する気体透過膜は、従来より気体分離膜として
各種分野で広く用いられているものであり、対象とする
気体の種別に応じて各種のものが開発されている。

」−記の構成のもとに、この第２実施例では、居室１２
内の空気の成分をコントロールできろものである。すな
わち、開口部１４からは外気がそのまま居室Ｉ２内に供
給されるのではなく、外気のうちの酸素のみが複合膜Ｉ
４を透過して居室１２内に供給される。また開口部１５
からは居室１２内の空気のうち窒素のみが透過して排出
される。

したがって、居室Ｉ２内の空気は酸素濃度が高められる
とともに窒素濃度は低下し、すなわち酸素富化の状態と
なる。

また、この第２実施例においては、居室Ｉ２内において
発生した二酸化炭素、−酸化炭素の濃度が高まると、そ
れらは複合膜２０．２１を透過して開口部１６．１７か
らそれぞれ排出される。すなわち汚染ガスのみが有効に
排気され、したがって従来のように微少な汚染ガスを排
気するために居室Ｉ２内の全空気を入れ換える必要はな
くなり、そのため換気設備の容量は小さくて済み、また
これに伴って空気調和の冷暖房負荷を低減させることが
できる。

このようにこの第２実施例においては、居室内の空気環
境を自由にかつ容易に設定でき、かつ汚染ガスのみを効
率良く排気できるので、特殊な空気環境が要求される居
室、たとえば動植物の成育に対する空気環境の影響を研
究するための研究室等に用いて有効である。

なお上記第２実施例では、酸素、窒素、二酸化炭素、−
酸化炭素を透過し得ろ気体透過膜を用いたが、これは−
例であり、所望の空気環境を得るために、」二記以外の
各種の気体を透過し得る透過膜を適宜単独であるいは組
み合わせて用いるようにすれば良い。また、気体の流通
の向きは、居室内の圧力を外気に対してイつずかに高め
る、あるいは低めることにより自由に選択あるいは変更
することができるが、小容量のファンを用いて強制的に
流入あるいは流出させるようにしても良い。

以上でこの発明の詳細な説明したが、この発明は上記実
施例に限定されるものではない。たとえば、上記第１、
第２実施例ではいずれも透過膜の内外両面？こ不燃性膜
、紫外線カツト膜を設ｊするようにしたが、それらが不
要であれば透過膜を単独で用いることでも良い。また紫
外線カツト膜に代えて紫外線をカットし得る塗料を塗布
することでも良いし、また不燃性膜に代えて不燃性塗料
を塗布することでも良い。ただしこの場合、それらの塗
料は気体の透過を阻害しないことが必要である。さらに
、上記実施例では壁の所定位置に対して気体透過膜を設
けるようにしたが、たとえば窓や扉の一部またはそれら
の全面に対して気体透過膜を取り付けるようにしても良
いし、あるいは外部に面する天井や床に対して設けるこ
とでも良い。

「発明の効果」 以上詳細に説明したよう？こ、この発明？こよれば、居
室を形成している壁または床または天井に開口部を設け
て、この開口部に気体透過膜を取り付けるようにしたの
で、換気量の少なくとも一部を機械換気設備に頼ること
なく透過膜を通して排気あるいは給気でき、したがって
、換気設備の容量を低減できるとともに、運転費の削減
を図ることができるという効果を奏する。

また、気体透過膜として所定のガスのみを選択的に透過
させるものを用いることとすれば、上記の効果に加えて
空間内部の空気成分を制御することができる。したがっ
て、居室内を所望の空気環境？こ自由に設定したり、排
出したい汚染ガスのみを効率良く排出させたりすること
が容易に行えるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の実施例を示すものであ
る。第１図ないし第３図は第１実施例を示し、第１図は
居室の平面図、第２図は複合膜の部分拡大断面図、第３
図は複合膜の他の構成例を示す拡大断面図である。第４
図は第２実施例の居室の平面図である。 １・・・・・・居室、２・・・・・・壁、７・・・・・
・開口部、８・・・・・・複合膜、９・・・・・・気体
透過膜、１２・・・・・・居室、１３・・・・・・壁、
ｌ　４，１５，１６．１７・・・・・・開口部、１８、
ｌ’９，２０．２１・・・・・・複合膜（気体透過膜）
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）居室空間を形成している壁または床または天井の
   所定位置に外部に通じる開口部を設けるとともに、その
   開口部に気体を透過し得る気体透過膜を取り付けたこと
   を特徴とする建築物における居室の構造。
2. （２）前記気体透過膜は、特定の気体だけを選択的に透
   過するものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の建築物における居室の構造。