(57)【要約】【課題】エネルギー効率に優れた室内環境調整システムを提供すること。【解決手段】本発明の室内環境調整システムは、遠赤外線を放射・吸収し遠赤外線の放射率が０．６以上である遠赤外線放射物質を含む材料で構成された室内面構成部材３００、４００と、室内面構成部材の遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放射物質を含む材料で構成された冷却及び／又は加熱面を有する冷却及び／又は加熱源２００、３０１とを具備し、冷却源３０１の冷却面が冷却されると、その冷却面の遠赤外線放射物質が室内面構成部材３００、４００の遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線６２を吸収し、及び／又は、加熱源２００の加熱面が加熱されると、その加熱面の遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を室内面構成部材３００、４００の遠赤外線放射物質が吸収することを特徴とする。【選択図】図８Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠赤外線を放射・吸収し遠赤外線の放射率が０．６以上である遠赤外線放射物質を含む材料で構成された室内面構成部材と、
前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放射物質を含む材料で構成された冷却及び／又は加熱面を有する冷却及び／又は加熱源とを具備し、
前記冷却源の前記冷却面が冷却されると、その冷却面の前記遠赤外線放射物質が前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を吸収し、及び／又は、
前記加熱源の前記加熱面が加熱されると、その加熱面の前記遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が吸収することを特徴とする室内環境調整システム。
【請求項２】
前記室内面構成部材が前記遠赤外線放射物質からなる石材で構成されるか、前記遠赤外線放射物質を混入した材料で構成されるか、又は前記遠赤外線放射物質からなる皮膜を有するものであり、前記冷却及び／又は加熱源の前記冷却及び／又は加熱面が前記遠赤外線放射物質からなる石材で構成されるか、前記遠赤外線放射物質を混入した材料で構成されるか、又は前記遠赤外線放射物質からなる皮膜で構成される、請求項１に記載の室内環境調整システム。
【請求項３】
前記室内面構成部材と前記冷却及び／又は加熱源が同一の部屋に存在する、請求項１または２に記載の室内環境調整システム。
【請求項４】
隣接し合う又は互いに連通する第１の部屋と第２の部屋が存在し、前記冷却及び／又は加熱源が前記第１の部屋に配置され、前記室内面構成部材が前記第１の部屋と前記第２の部屋の一方又は両方に配置されている、請求項１または２に記載の室内環境調整システム。
【請求項５】
前記室内面構成部材が、環境調整する室内の壁面、天井面及び床面のうちのいずれかのものの少なくとも一部を構成している、請求項１〜４のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
【請求項６】
前記室内面構成部材が前記遠赤外線放射物質を１重量％以上含む、請求項１〜５のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
【請求項７】
前記室内面構成部材が前記遠赤外線放射物質を３重量％以上含む、請求項６に記載の室内環境調整システム。
【請求項８】
前記冷却及び／又は加熱源の前記冷却及び／又は加熱面が、前記遠赤外線放射物質を１重量％以上含む被覆層で構成される、請求項１〜７のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
【請求項９】
前記被覆層が前記遠赤外線放射物質を３重量％以上含む、請求項８に記載の室内環境調整システム。
【請求項１０】
前記被覆層が前記前記遠赤外線放射物質を２０重量％以上含む、請求項８に記載の室内環境調整システム。
【請求項１１】
前記冷却及び／又は加熱源が、内部に形成した流路に媒体を流すことにより、前記冷却及び／又は加熱面を冷却及び／又は加熱する装置である、請求項８〜１０のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
【請求項１２】
前記被覆層が金属材料の熱交換フィンの表面に形成されている、請求項８〜１１のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
【請求項１３】
前記冷却面が結露による除湿を行う、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
【請求項１４】
前記冷却面で結露した水を集める手段をさらに含む、請求項１３に記載の室内環境調整システム。
【請求項１５】
前記室内面構成部材及び／又は前記冷却及び／又は加熱源が石材床板パネルである、請求項１〜５のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
【請求項１６】
前記加熱源が前記遠赤外線放射物質を含むホットカーペットである、請求項１〜５のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
【請求項１７】
前記遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射率が０．８以上である、請求項１〜１６のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
【請求項１８】
前記遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射率が０．９以上である、請求項１７に記載の室内環境調整システム。
【請求項１９】
前記遠赤外線放射物質を含む前記室内面構成部材は、その表面積の合計が、前記室内面構成部材が配置された部屋の内面積の２５％以上を占める、請求項１〜１８のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
【請求項２０】
前記第１の部屋と前記第２の部屋とを仕切る手段が存在する場合、前記仕切り手段が前記遠赤外線放射物質を含む、請求項４に記載の室内環境調整システム。
【請求項２１】
前記仕切り手段が開閉手段である、請求項２０に記載の室内環境調整システム。
【請求項２２】
室内に存在する物品の少なくとも一つが、前記遠赤外線放射物質を含む、請求項１〜２１のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
【請求項２３】
前記物品が、家具、寝具、衣類、室内備品、室内装飾品、又は収納扉である、請求項２２に記載の室内環境調整システム。
【請求項２４】
前記物品が、椅子、ソファー、テーブル、机、ベッド、布団、毛布、寝依、枕、クッション、敷物、パーティション、カーテン、テーブルクロス、又はベッドカバーである、請求項２３に記載の室内環境調整システム。
【請求項２５】
人間が活動又は生活する密閉空間、物品を保管又は陳列する密閉空間、動物の飼育用の密閉空間、あるいは輸送用移動体の密閉空間の環境調整に用いられる、請求項１〜２４のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
【請求項２６】
前記人間が活動又は生活する密閉空間が、個別もしくは集合住宅、オフィス、教育施設、スポーツ施設、図書館、又は店舗における密閉空間である、請求項２５に記載の環境調整システム。
【請求項２７】
前記物品を保管又は陳列する密閉空間が、倉庫、ショーケース又は展示ケースにおける密閉空間である、請求項２５に記載の環境調整システム。
【請求項２８】
前記輸送用移動体が、自動車、鉄道車両、船舶、又は航空機である、請求項２５に記載の環境調整システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石材や無機材料粒子等が有する遠赤外線の放射および吸収の性質を利用して、室内を快適な環境に調整する室内環境調整システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
室内の温度を調整する方法としては、加熱または冷却した空気を室内で対流させる所謂対流方式が主流である。また、床暖房システムのように床面を加熱し、足下から温めるシステムや、セラミックスヒータのように放射（輻射）を利用した暖房のシステムが知られている。また、冷房装置により冷却した空気で壁面や天井を冷やし、２次的に室内の冷房効果を得る仕組みが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
特許文献２には、遠赤外線の熱放射によって、室内の人間が温熱を得る技術として、遠赤外線を放射する床暖房を用いる構成が記載されている。
【０００４】
特許文献３には、冷放射を用いた冷房、熱放射を用いた暖房を行う放射冷暖房装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３５６３６４号公報
【特許文献２】特開２００７−３０７２４３号公報
【特許文献３】特開２００７−１２７２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した対流方式では、室内における垂直方向の温度分布の差が大きく、エネルギー損失が大きいという問題がある。また、空気を加熱または冷却し、この空気から人間を加熱または冷却する２段階の熱交換を経ることもエネルギー損失が大きくなる要因となる。また、対流方式では、気流が直接肌に当たることによる不快感の発生や健康への悪影響が問題となる。床暖房システムやセラミックスヒータを用いた暖房装置は、気流の問題は解消されるが、エネルギー利用効率が高いとはいえない。また、床暖房システムやセラミックスヒータを用いた暖房装置には、冷房機能はなく、冷房は、対流方式の冷房装置に頼る必要がある。
【０００７】
また、特許文献１に記載されたような空気を冷却し、それを壁面等に当てて壁面等を冷却し、さらにこの冷却された壁面により放射熱を吸収する方法は、気流の問題は発生しないが、効率が著しく低く、やはりエネルギー利用効率が低い。
【０００８】
同様に、特許文献２に記載された遠赤外線を放射する床暖房を用いる構成や、特許文献３に記載された冷放射と熱放射を用いた放射冷暖房装置も、効率の面で対流方式に及ばず、実用には適していない。
【０００９】
本発明は、このような従来技術における問題を解決して、エネルギー効率がよく、しかも室内の垂直方向における温度分布の差が小さく、気流が肌に当たることによる問題が発生しない室内環境調整システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の室内環境調整システムは、その好ましい実施形態を含めて、次のとおり要約される。
〔１〕遠赤外線を放射・吸収し遠赤外線の放射率が０．６以上である遠赤外線放射物質を含む材料で構成された室内面構成部材と、
前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放射物質を含む材料で構成された冷却及び／又は加熱面を有する冷却及び／又は加熱源とを具備し、
前記冷却源の前記冷却面が冷却されると、その冷却面の前記遠赤外線放射物質が前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を吸収し、及び／又は、
前記加熱源の前記加熱面が加熱されると、その加熱面の前記遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が吸収することを特徴とする室内環境調整システム。
〔２〕前記室内面構成部材が前記遠赤外線放射物質からなる石材で構成されるか、前記遠赤外線放射物質を混入した材料で構成されるか、又は前記遠赤外線放射物質からなる皮膜を有するものであり、前記冷却及び／又は加熱源の前記冷却及び／又は加熱面が前記遠赤外線放射物質からなる石材で構成されるか、前記遠赤外線放射物質を混入した材料で構成されるか、又は前記遠赤外線放射物質からなる皮膜で構成される、上記〔１〕に記載の室内環境調整システム。
〔３〕前記室内面構成部材と前記冷却及び／又は加熱源が同一の部屋に存在する、上記〔１〕または〔２〕に記載の室内環境調整システム。
〔４〕隣接し合う又は互いに連通する第１の部屋と第２の部屋が存在し、前記冷却及び／又は加熱源が前記第１の部屋に配置され、前記室内面構成部材が前記第１の部屋と前記第２の部屋の一方又は両方に配置されている、上記〔１〕または〔２〕に記載の室内環境調整システム。
〔５〕前記室内面構成部材が、環境調整する室内の壁面、天井面及び床面のうちのいずれかのものの少なくとも一部を構成している、上記〔１〕〜〔４〕のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
〔６〕前記室内面構成部材が前記遠赤外線放射物質を１重量％以上含む、上記〔１〕〜〔５〕のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
〔７〕前記室内面構成部材が前記遠赤外線放射物質を３重量％以上含む、上記〔６〕に記載の室内環境調整システム。
〔８〕前記冷却及び／又は加熱源の前記冷却及び／又は加熱面が、前記遠赤外線放射物質を１重量％以上含む被覆層で構成される、上記〔１〕〜〔７〕のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
〔９〕前記被覆層が前記遠赤外線放射物質を３重量％以上含む、上記〔８〕に記載の室内環境調整システム。
〔１０〕前記被覆層が前記前記遠赤外線放射物質を２０重量％以上含む、上記〔８〕に記載の室内環境調整システム。
〔１１〕前記冷却及び／又は加熱源が、内部に形成した流路に媒体を流すことにより、前記冷却及び／又は加熱面を冷却及び／又は加熱する装置である、上記〔８〕〜〔１０〕のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
〔１２〕前記被覆層が金属材料の熱交換フィンの表面に形成されている、上記〔８〕〜〔１１〕のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
〔１３〕前記冷却面が結露による除湿を行う、上記〔１〕〜〔１２〕のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
〔１４〕前記冷却面で結露した水を集める手段をさらに含む、上記〔１３〕に記載の室内環境調整システム。
〔１５〕前記室内面構成部材及び／又は前記冷却及び／又は加熱源が石材床板パネルである、上記〔１〕〜〔５〕のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
〔１６〕前記加熱源が前記遠赤外線放射物質を含むホットカーペットである、上記〔１〕〜〔５〕のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
〔１７〕前記遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射率が０．８以上である、上記〔１〕〜〔１６〕のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
〔１８〕前記遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射率が０．９以上である、上記〔１７〕に記載の室内環境調整システム。
〔１９〕前記遠赤外線放射物質を含む前記室内面構成部材は、その表面積の合計が、前記室内面構成部材が配置された部屋の内面積の２５％以上を占める、上記〔１〕〜〔１８〕のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
〔２０〕前記第１の部屋と前記第２の部屋とを仕切る手段が存在する場合、前記仕切り手段が前記遠赤外線放射物質を含む、上記〔４〕に記載の室内環境調整システム。
〔２１〕前記仕切り手段が開閉手段である、上記〔２０〕に記載の室内環境調整システム。
〔２２〕室内に存在する物品の少なくとも一つが、前記遠赤外線放射物質を含む、上記〔１〕〜〔２１〕のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
〔２３〕前記物品が、家具、寝具、衣類、室内備品、室内装飾品、又は収納扉である、上記〔２２〕に記載の室内環境調整システム。
〔２４〕前記物品が、椅子、ソファー、テーブル、机、ベッド、布団、毛布、寝依、枕、クッション、敷物、パーティション、カーテン、テーブルクロス、又はベッドカバーである、上記〔２３〕に記載の室内環境調整システム。
〔２５〕人間が活動又は生活する密閉空間、物品を保管又は陳列する密閉空間、動物の飼育用の密閉空間、あるいは輸送用移動体の密閉空間の環境調整に用いられる、上記〔１〕〜〔２４〕のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
〔２６〕前記人間が活動又は生活する密閉空間が、個別もしくは集合住宅、オフィス、教育施設、スポーツ施設、図書館、又は店舗における密閉空間である、上記〔２５〕に記載の環境調整システム。
〔２７〕前記物品を保管又は陳列する密閉空間が、倉庫、ショーケース又は展示ケースにおける密閉空間である、上記〔２５〕に記載の環境調整システム。
〔２８〕前記輸送用移動体が、自動車、鉄道車両、船舶、又は航空機である、上記〔２５〕に記載の環境調整システム。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、エネルギー効率がよく、しかも室内の垂直方向における温度分布の差が小さく、気流が肌に当たることによる問題が発生しない室内環境調整システムが提供される。
【００１２】
本発明によれば、衣料等を構成する布の熱放射を利用して生活環境の調整を行う技術も提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜の波長に対する放射率特性を示すグラフである。
【図１Ｂ】Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜の波長に対する放射率特性を示すグラフである。
【図２】本発明の室内環境調整システムの一つの実施形態を説明する図である。
【図３】図２の実施形態における床の構造を説明する図である。
【図４Ａ】図２の実施形態における冷却除湿装置を説明する図である。
【図４Ｂ】図４Ａの冷却除湿装置のフィンの構造を説明する図である。
【図５】図２の実施形態における壁の構造を説明する図である。
【図６】図２の実施形態における天井の構造を説明する図である。
【図７Ａ】図２の実施形態において暖房効果が得られる原理を説明する図である。
【図７Ｂ】図２の実施形態において暖房効果が得られる原理を説明する図である。
【図８Ａ】図２の実施形態において冷房効果が得られる原理を説明する図である。
【図８Ｂ】図２の実施形態において冷房効果が得られる原理を説明する図である。
【図９】本発明の効果を実証する計測を行った環境を説明する図である。
【図１０】計測の結果を示すグラフである。
【図１１】遠赤外線を部屋の内面構成部材に吸収させることによる冷房効果のデータを示すグラフである。
【図１２】本発明の室内環境調整システムのもう一つの実施形態を説明する図である。
【図１３Ａ】冷熱放射装置の上面図である。
【図１３Ｂ】冷熱放射装置の正面図である。
【図１４】冷熱放射装置のフィンの構造を説明する図である。
【図１５Ａ】図１２の実施形態における床の構造を説明する図である。
【図１５Ｂ】図１２の実施形態における壁の構造を説明する図である。
【図１５Ｃ】図１２の実施形態における天井の構造を説明する図である。
【図１５Ｄ】図１２の実施形態における収納用襖の構造を説明する図である。
【図１５Ｅ】図１２の実施形態における収納扉の構造を説明する図である。
【図１５Ｆ】図１２の実施形態において使用可能な仕切り用襖の構造を説明する図である。
【図１５Ｇ】図１２の実施形態において使用可能なロールカーテンの構造を説明する図である。
【図１５Ｈ】図１２の実施形態において使用可能な壁紙が貼られた壁の構造を説明する図である。
【図１６Ａ】図１２の実施形態において冷房効果が得られる原理を説明する図である。
【図１６Ｂ】図１２の実施形態において冷房効果が得られる原理を説明する図である。
【図１７Ａ】図１２の実施形態における冷房作用を説明する図である。
【図１７Ｂ】図１２の実施形態における冷房作用を説明する図である。
【図１８】図１２の実施形態において冷熱放射装置が見通せない場所にも冷房効果が及ぶ原理を説明する図である。
【図１９】図１２の実施形態における冷熱放射装置のフィン温度と５つの壁部分の熱放射量との関係を示すグラフである。
【図２０】本発明を利用して生活環境の調整を行う実施形態を示す図である。
【図２１Ａ】図２０の実施形態における冷房効果を説明する図である。
【図２１Ｂ】図２０の実施形態における冷房効果を説明する図である。
【図２２Ａ】図２０の実施形態における暖房効果を説明する図である。
【図２２Ｂ】図２０の実施形態における暖房効果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の室内環境調整システムは、
遠赤外線を放射・吸収し遠赤外線の放射率が０．６以上である遠赤外線放射物質を含む材料で構成された室内面構成部材と、
前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放射物質を含む材料で構成された冷却及び／又は加熱面を有する冷却及び／又は加熱源とを具備し、
前記冷却源の前記冷却面が冷却されると、その冷却面の前記遠赤外線放射物質が前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を吸収し、及び／又は、
前記加熱源の前記加熱面が加熱されると、その加熱面の前記遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が吸収することを特徴とする。
【００１５】
室内面構成部材は、遠赤外線放射物質（下記で詳述する）からなる石材で構成されるか、遠赤外線放射物質を混入した材料で構成されるか、又は遠赤外線放射物質からなる皮膜を有する。前記冷却及び／又は加熱源の前記冷却及び／又は加熱面は、遠赤外線放射物質からなる石材で構成されるか、遠赤外線放射物質を混入した材料で構成されるか、又は遠赤外線放射物質からなる皮膜で構成される。
【００１６】
本発明において、「室内面構成部材」とは、環境調整の対称となる密閉空間に露出した面を構成している部材を指す。密閉空間は、その内部と外部との連絡を可能にするドアや窓などのような開閉手段を備えることができる。密閉空間の代表例は、人間が生活・活動する建物の部屋や廊下などであり、このほかに、物品を保管あるいは陳列する空間（例えば倉庫内の部屋や、商品のショーケース又は美術品などの展示ケース）、家畜を含めた動物の飼育用の部屋、人間や貨物の輸送用の移動体（自動車、鉄道車両、船舶、航空機など）が備える部屋、などを挙げることができる。人間が居住する住宅を例に挙げれば、室内面構成部材の典型例は、壁面、天井面、および床面を構成している部材（建材）である。壁の一部に取り付けられて部屋の内部と外部とを仕切るために設けられる開閉可能な建具（戸、障子、襖など）も、室内面構成部材に含められる。部屋に付属して設置された収納のための扉や襖なども、室内面構成部材に含められる。環境調整の対象となる部屋に付属する収納のための区画が、扉や襖などで部屋から完全に仕切られない構造の場合、収納区画の部屋に露出した面を構成している部材も、室内面構成部材に含められる。
【００１７】
室内面構成部材の少なくとも一部は、本発明における室内環境の調整に必要な遠赤外線を放射・吸収する遠赤外線放射物質で構成されるか、遠赤外線放射物質を混入した材料で構成されるか、又は遠赤外線放射物質からなる皮膜を有する。遠赤外線の放射および吸収を効率よく行うため、室内面構成部材に混入される遠赤外線放射物質は、室内空間に露出していることが好ましい。とは言え、室内面構成部材中の遠赤外線放射物質は、室内空間に直接露出されずに、遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射・吸収を有意に妨げない程度の保護層（例えば、１ｍｍ程度以下の厚さの塗装膜、ニス層、壁紙等）などで覆われていてもよい。
【００１８】
「遠赤外線放射物質」は遠赤外線を放射・吸収する物質を言うが、本発明で用いる遠赤外線放射物質は、遠赤外線の放射率が０．６以上、好ましくは０．８以上の遠赤外線放射物質である。
このような遠赤外線放射物質は、通常、いわゆる無機材料であり、天然及び人工の鉱物、金属及び半金属の酸化物、窒化物、炭化物、硫化物、水酸化物等、炭酸塩などの塩やそれらの複合物（複塩）、炭などのほか、貝殻などの天然素材なども含まれる。また、本発明の遠赤外線放射物質の殆どは広義のセラミックス材料（金属以外の無機材料をいう。）であるが、有機物や有機物由来の物質であっても上記放射率の条件を満たすならば用いることができる。
本発明において、遠赤外線放射物質を含む部材中における遠赤外線放射物質の形態は、遠赤外線放射物質を含む部材が遠赤外線を放射・吸収できれば格別に制約はなく、代表的には、遠赤外線放射物質からなる一体物（石材）、遠赤外線放射物質の粒子、粉末、骨材等（これらをもまとめて粒子ともいう。）を含む部材、遠赤外線放射物質の皮膜を有する部材などの形態であることができる。
【００１９】
本発明において、「遠赤外線放射物質からなる石材」とは、天然又は人工の無機材料からなる固体一体物のことであって、通常はパネルまたはタイル状の建材等として用いられる。天然の石材の例としては、花崗岩、玄武岩、などを挙げることができる。人工的に製造した石材でもよいことはいうまでもない。人造パネル等の建材やその他の一体物部材は、石材と考えることができる。
【００２０】
本発明において、「遠赤外線放射物質を混入した材料」とは、構成成分の一部として遠赤外線放射物質を含む材料をいう。この場合の遠赤外線放射物質は、典型的には天然又は人工の無機材料の粒子として、室内面構成部材の製造材料や冷却源及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面の製造材料中に混入される。
【００２１】
本発明において、「遠赤外線放射物質からなる皮膜」とは、室内面構成部材や冷却及び／又は加熱源の表面に形成した遠赤外線放射物質の皮膜をいう。この皮膜は、適当な皮膜形成技術、例えば熔射、蒸着などのＰＶＤ技術、あるいはＣＶＤ技術により、遠赤外線放射物質を対象表面にコーティングして形成することができる。
【００２２】
本発明では、室内面構成部材の遠赤外線放射物質と、冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面の遠赤外線放射物質とは、同一である。後に詳しく説明するように、本発明の室内環境調整システムは、同一分子種間における熱放射を介した熱移動が、同一分子種間でない場合に比較して高い効率で行われる現象を利用して、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面との間で熱放射を介し熱移動を高い効率で行わせることにより、室内環境の調整を実現するものである。よって、本発明のシステムが所期の機能を発揮するためには、それらの間で熱放射を介した熱移動が行われる室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面とに、同一分子種の物質が存在する必要がある。本発明では、同一分子種で構成されている、室内面構成部材の遠赤外線放射物質と冷却及び／又は加熱源の遠赤外線放射物質のことを、同一物質であると称する。ここで「同一分子種」とは、遠赤外線を放射・吸収する性質を示し、遠赤外線の放射率が０．６以上、好ましくは０．８以上である一方の物質（例えば、室内面構成部材において使用する遠赤外線放射物質）と、遠赤外線を放射・吸収する性質を示し、遠赤外線の放射率が０．６以上、好ましくは０．８以上であるもう一方の物質（冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面で使用する遠赤外線放射物質）とが、分子レベルで同一であることをいう。ここでの「分子」とは、化学結合により結合された原子の集団を意味する。したがって、ここでいう「分子」には、例えば天然石材を構成する鉱物の結晶なども含まれる。類似元素が置換あるいは固溶した同一鉱物は同一分子種の物質と看做されている。天然の鉱物の場合、複数の化合物で構成されるのが普通であり、しかも巨視的レベルでは鉱物中の部位によりそれらの化合物の結晶構造に違いが見られることもある。とは言え、この場合は、同じ原産地から切り出した鉱物は、実質的に同じ分子種の物質の実質的に同じ組成の集合体であり、全体として「同一分子種の物質」と同様に考えてよい。
【００２３】
室内面構成部材、あるいは冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面において、上述の「遠赤外線放射物質」として無機材料粒子を使用する場合、そこには、「遠赤外線放射物質」としての無機材料粒子以外の物質が共存するのが普通である。例えば、遠赤外線放射物質としての無機材料粒子を含む漆喰により室内面構成部材を形成した場合や、遠赤外線放射物質としての無機材料粒子を含む塗料を冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面に塗布した場合、上述の「遠赤外線放射物質」としての無機材料粒子は、漆喰中の骨材あるいは塗料中のバインダー成分などと共存する。このような場合、上述の「遠赤外線放射物質」としての無機材料粒子以外の物質も、遠赤外線を多かれ少なかれ放射・吸収する性質を持つ。しかし、本発明では、同一分子種間における熱放射を介した熱移動が同一分子種間でない場合に比較して顕著に高い効率で行われる現象を利用しているので、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面の両者に共通に存在しない物質が本発明において果たす役割は、きわめて少ないか、または無視できる程度である。したがって、以下における本発明の説明において「遠赤外線放射物質」に言及する場合、それは室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面の両者に共通に存在する、遠赤外線放射率０．６以上、好ましくは０．８以上の同一の物質（下記で説明する、電磁波を介した同一分子間における分子振動の共鳴現象を引き起こす物質）を指す。但し、遠赤外線を放射・吸収する物質に言及していて、上述の「遠赤外線放射物質」以外の物質を指すことを明示している場合や、文脈上からそれ以外の物質を指すことが明らかな場合は、この限りでない。
【００２４】
室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面とで遠赤外線放射物質としてともに無機材料粒子を使用する場合には、双方の粒子の粒径や形状は同一でも異なっていてもよい。室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面の双方に含まれる無機材料粒子の配合量も、同じである必要はない。また、例えば、室内面構成部材が壁面と天井面を形成していて、遠赤外線放射物質として無機材料粒子を使用する場合、壁面と天井面の遠赤外線放射物質の粒子の粒径や形状は、同一でも異なっていてもよい。この場合、無機材料粒子は、室内面構成部材（ここでの例では、壁面及び天井面を形成する建材）中に、本発明による同一分子種間での熱放射を介した所期の熱移動を可能にする含有量で配合される。このとき、壁面を形成する建材と天井面を形成する建材とで、無機材料粒子の配合量は同一でも異なっていてもよい。これらは、２以上の壁面のそれぞれにおける遠赤外線放射物質の無機材料粒子についても言える。
【００２５】
室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面において、遠赤外線放射物質は複数種を用いてもよい。遠赤外線放射物質が石材の場合は、室内面構成部材あるいは冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面のために、２種以上の石材を組み合わせて用いることができる。遠赤外線放射物質が無機材料粒子の場合は、２種以上の無機材料粒子の混合物を用いることができる。どちらの場合も、室内面構成部材における無機材料粒子の組み合わせと冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面における無機材料粒子の組み合わせが同じであれば（同じ組み合わせが含まれていれば）、それらは「同一物質」であると見なされる。
【００２６】
室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面に含まれる遠赤外線放射物質としての無機材料粒子は、同一分子種間での熱放射を介した所期の熱移動を可能にする量でそれらに存在する。通常、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面は、異なる業者により、建設現場以外で製作して建設現場に搬入されるか又は建設現場において施工されることが多いと考えられる。従って、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱面には、遠赤外線放射物質としての共通の無機材料粒子が、それぞれの製造業者又は施工業者により混入されることが多いと考えられる。このような場合、遠赤外線放射物質としての無機材料粒子の含有量は、それぞれの業者により室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面の各製造材料に含められる共通の無機材料粒子の量をいう。室内面構成部材中及び冷却及び／又は加熱面形成材料中の無機材料粒子含有量は、本発明による熱放射を介した熱移動を実効あるものにする量として決定することができる。その量は、所期の冷房及び／又は加熱のために必要とされる熱移動量、熱放射を介した熱移動に利用可能な室内面構成部材と冷却及び／又は加熱面の面積、使用する遠赤外線放射物質の熱放射特性などに依存する。下記で説明する計測実験では、遠赤外線放射物質としての無機材料粒子は、室内面構成部材材料中、あるいは冷却及び／又は加熱面を形成している材料中に１重量％以上存在する場合に、有効な効果が認められ、３重量％以上存在する場合により好ましい効果が得られた。一方、遠赤外線放射物質として無機材料粒子を用いる場合のその含有量の上限は、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面を形成する材料中に実際上含ませることができる無機材料粒子の最大量によって決まり、特に制約はない（理論的には、例えば９０重量％でもよい）。しかし、実用上のその最大量は、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面を形成する材料の取り扱い性や、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱面の製造方法などによって決めればよい。
【００２７】
本発明では、遠赤外線放射物質の無機材料粒子として、複数種の物質を使用（上述の「分子レベルで同一」である物質を複数種使用）してもよい。この場合には、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面とで同じ無機材料粒子の混合物を用いることができる。この場合の室内面構成部材材料と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面を形成している材料における無機材料粒子の含有量は、混合物中の複数種の同じ物質の合計量でもって表される。
【００２８】
特殊な例として、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面とで、同じ無機材料粒子を１種以上含むならば、異なる混合物を使用してもよい。例えば、第１の壁面（室内面構成部材）では第１の種類の無機材料粒子のみを使用し、第２の壁面（室内面構成部材）では第２の種類の無機材料粒子のみを使用する一方で、冷却及び／又は加熱面で２種類の無機材料粒子の混合物を使用することも可能である。
【００２９】
遠赤外線の放射および吸収を効率よく行うためには、遠赤外線放射物質は極力、環境調整する室内空間に露出していることが好ましい。とは言え、遠赤外線放射物質が室内空間に直接露出していなくても、１ｍｍ程度以下の保護層（例えば塗装の層、ニスの層、壁紙等）で覆われているのであれば、大きな問題はない。
【００３０】
室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面における遠赤外線放射物質は、それらの表面に露出しているもの又はその近くのものが主に、本発明による同一分子種間における熱放射を介した熱移動に寄与する。従って、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面が遠赤外線放射物質を混入した材料で構成される場合、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面における遠赤外線放射物質の必要含有量は、本発明における熱移動に寄与する、それらの表面又はその近傍（上述のとおり、室内空間に直接露出していないが表面から１ｍｍ程度までの深さに存在する遠赤外線放射物質も、本発明による同一分子種間の熱放射を介した熱移動に寄与することができる）に存在する遠赤外線放射物質の量で表すことが適切である。言い換えれば、本発明における遠赤外線放射物質の含有量は、室内面構成部材の表面と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱用の表面、及びそれらから１ｍｍまでの深さに存在する遠赤外線放射物質の含有量として表すのが適切である。とは言え、室内面構成部材（上述のとおり、環境調整の対象となる部屋や廊下などの空間（室内空間）に露出した面を構成している部材として定義される）が、紙（例えば壁紙）や塗装した塗膜などの薄いフィルム又はシート状材料で構成されようと、漆喰などから形成した有意の厚さの層状材料で構成されようと、あるいはコンクリートなどから成形された、構造部材を兼ねる一体物の材料で構成されようと、それらの材料が均一混合物である限り、それらの表面とその近傍（例えば１ｍｍの深さまで）における遠赤外線放射物質の含有量（ここでは、室内面構成部材材料中に占める遠赤外線放射物質の重量割合として表される）は、室内面構成部材材料の全体に占める遠赤外線放射物質の重量割合として表される含有量と同じであると見なすことができる。よって、本発明の室内面構成部材における遠赤外線放射物質の含有量は、室内面構成部材が均一混合物（構成成分の分布が部材の全体にわたり一定である混合物）からなると見なせる場合、その材料の全体に占める遠赤外線放射物質の重量割合として表される含有量でもって表すこととする。室内面構成部材が均一混合物からなると見なせない場合（例えば、部材の厚さ方向において構成成分の分布に偏り（濃度分布）がある場合）には、室内面構成部材における遠赤外線放射物質の含有量は、室内空間に露出した面から１ｍｍまでの深さに存在する遠赤外線放射物質の平均の含有量（重量割合として表される）で表される。これらは、遠赤外線放射物質を混入した材料で構成された冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面についても当てはまる。
【００３１】
本発明で使用する遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射率は、０．６以上であり、好ましくは０．８以上、より好ましくは０．９以上である。遠赤外線は、波長が３μｍ〜１０００μｍの電磁波のことをいう。材料の放射率は、同一条件における理想的な黒体の遠赤外線の放射エネルギーをＷ0とし、当該材料の遠赤外線の放射エネルギーをＷとした場合に、Ｗ／Ｗ0によって定義される。放射率の値は、本発明のシステムの実際の使用温度に近い室温（例えば２５℃）におけるものが好ましく、例えば、人体に対する熱的な作用の大きい１０μｍ付近における値を採用する。
【００３２】
本発明において、「冷却及び／又は加熱面」とは、室内面構成部材との間の熱放射を介した熱移動によって室内面構成部材の冷却及び／又は加熱を行う冷却及び／又は加熱源の、当該熱移動に関与する「面」を指す。言い換えれば、「冷却及び／又は加熱面」とは、冷却及び／又は加熱源のうちの、室内面構成部材の遠赤外線放射物質と同じ遠赤外線放射物質が存在する部分の表面を指す。上述のとおり、遠赤外線放射物質は、この表面に露出していることが好ましいとは言え、１ｍｍ程度以下の保護層で覆われていても差し支えない。冷却源の冷却面が冷却されると、その冷却面の遠赤外線放射物質が室内面構成部材の遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を吸収し、加熱源の加熱面が加熱されると、その加熱面の遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を室内面構成部材の遠赤外線放射物質が吸収する。
【００３３】
本発明は、同一分子種間における熱放射を介した伝熱（熱移動）が、同一分子種間でない場合に比較して高い効率で行われる現象を利用したもので、冷却される面と部屋の内面の少なくとも一部とに、同一の遠赤外線放射物質を存在させることで、部屋の内面（例えば壁面）を人体からの遠赤外線の吸収部材（２次的な冷放射源）として機能させ、人体を冷やす冷房効果を得る点を基本的な発明思想としている。また、この原理と逆の原理として、上記冷却される面を逆に加熱し、熱の供給源とすることで、部屋の内面を遠赤外線の放射部材（２次的な熱放射源）とし、部屋の内面が、人体から吸収する遠赤外線の量を減らし、それにより人間が寒いと感じる感覚を和らげる暖房効果を得る点を基本的な発明思想としている。
【００３４】
例えば、部屋の内面の全体を冷水による冷却面または温水による加熱面とするのは、コストやインテリア性の点から困難である。しかしながら、部屋の内面の一部である、壁や天井（あるいは床）であれば、広い面積を確保できるので、それを冷放射源または熱放射源として利用できれば、吸収あるいは放射される熱放射の総量は、その面積で稼ぐことができる。また、部屋の内面を利用することで、冷房時には、人体を囲む多方向への人体からの熱放射を周囲に吸収させ、暖房時には、人体を囲む多方向への人体からの熱放射を減少させることができる。そのため、冷却面または加熱面の面積が制限され、またその設置場所が制限されていても、部屋内面全体を使った熱放射を利用した冷房または暖房を行える。
【００３５】
以下、同一分子種間における熱放射を介した熱交換が高い効率で行われる原理について説明する。同一分子種間における熱放射を介した熱交換が高い効率で行われるのは、同一分子種の物質（同一組成および同一分子構造を持った物質）であれば、電磁波を介した同一分子間における分子振動の共鳴現象が起こるからである。これは、同じ固有振動周波数の音叉間における音波エネルギーの伝搬現象、あるいは同じ同調周波数の同調回路間における電気信号の伝達や電磁波の伝搬現象において、エネルギーの伝達が高い効率で行われるのと類似な現象として理解できる。
【００３６】
以下、データに基づいて、この原理について説明する。図１Ａと図１Ｂは、遠赤外放射材料の電磁波の波長に対する放射率のデータとして、それぞれＺｒＯ2＋ＣａＯとＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2の熔射皮膜（厚さ４００μｍ）を６００℃に加熱した場合における放射特性を示している。なお、ＺｒＯ2とＣａＯの成分比、およびＡｌ2Ｏ3とＴｉＯ2の成分比はそれぞれ１：１（重量比）である。
【００３７】
図１Ａと図１Ｂには、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜とＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜とで、波長に対する放射率の特性が異なることが示されている。これは、遠赤外線放射物質の組成が異なれば（つまり分子種が異なれば）、波長に対する放射率の特性が異なることを示している。
【００３８】
ここで、両皮膜間に温度差を与え、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜を相対的に高温、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜を相対的に低温とし、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜から放射される遠赤外線をＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜に吸収させる場合を考える。キルヒホッフの法則より、放射率は、その材料の吸収率と同じあるから、理想的な条件を考えた場合、放射率が一致する波長において、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜から放射され、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜に向かう遠赤外線は、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜に１００％吸収される。つまり、エネルギーの輸送効率という観点で見ると、損失がない放射エネルギーのやり取りが行われる。
【００３９】
一方、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜の放射率がＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜の放射率よりも大きな値となる波長では、この放射率（吸収率）の差に起因して、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜から放射された遠赤外線の一部は、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜に吸収されない。これは、放射率＝吸収率であるから、その波長において（物質Ａの放射率＞物質Ｂの放射率＝物質Ｂの吸収率）であれば、物質Ａから放射された放射エネルギーの一部が物質Ｂに吸収されないからである。例えば、ある波長において、物質Ａの放射率が０．９であり、物質Ｂの放射率が０．１である場合、物質Ａから放射された当該波長の遠赤外線は、物質Ｂで僅かしか吸収されず、そのほとんどは反射される。これは、エネルギーの輸送効率という観点で見ると、損失を伴う放射エネルギーのやり取りであるといえる。
【００４０】
また、温度差の関係を逆とし、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜に、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜から放射される遠赤外線を吸収させる場合を考えると、同様な理屈により、放射率が一致する波長において、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜に向かって、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜から放射される遠赤外線は、ＺｒＯ2＋ＣａＯに１００％吸収される（理想的な条件の場合）。しかしながら、ＺｒＯ2＋ＣａＯの放射率がＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2の放射率よりも小さい波長では、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2から放射された当該波長の遠赤外線の一部は、ＺｒＯ2＋ＣａＯに吸収されず、損失が発生する。
【００４１】
つまり、波長に対する放射率の特性の異なる材料間（すなわち、異なる分子種間）では、理想的な場合であっても、熱放射のやり取りにおいて損失が発生する。一方、波長に対する放射率の特性の同じ材料間（すなわち、同一の分子種間）では、理想的な状況において、熱放射のやり取りにおいて損失が発生しない。本発明は、同一分子種間における熱放射を介した熱交換が高い効率で行われる上述の原理に基づく室内環境調整システムを提供するものである。
【００４２】
図面を参照して本発明の実施形態を説明することにする。以下の説明では、多くの場合、冷却源における冷却面を「冷却除湿面」と称している。これに関連して注釈すると、本発明のシステムでは、同一分子種間における熱放射を介した伝熱が同一分子種間でない場合に比較して高い効率で行われる現象を利用して、室内面構成部材と冷却源の冷却面との間で熱放射を介した伝熱を高い効率で行わせることにより、冷房効果を得ている。このシステムにおいて、冷却面での除湿は、副次的な効果に過ぎない。冷却面は、冷媒などにより冷却されることで、冷房効果を発揮する。その際に、冷やされた冷却面の温度が室内環境中に存在する湿分の露点以下に低下した場合に、冷却面で結露が生じ、その結果実質的に除湿がなされることになる。空気中の湿分は遠赤外線の吸収物質であるので、壁面などの室内面構成材料の遠赤外線吸収機能や、人体から室内面構成部材への遠赤外線吸収を阻害する傾向を有する。したがって、冷却面での結露の結果として室内環境の除湿がなされると、本発明のシステムによる放射を利用した冷房効果の効率を高めることができる。さらに、除湿の結果、不快指数が下げられるので、この点でも冷房効果を高めることができる。このように、本発明のシステムにおいて、除湿は有利ではあるが、不可欠なわけではなく、除湿が行われるかどうかは、本発明のシステムを適用した室内環境の湿度と、冷媒などで冷やされた冷却面の温度とに依存する。とは言え、冷却面での結露による除湿が不利に働くことはないこと、また、本発明のシステムが活用される高温の環境では湿度が高いことがよくあることを念頭に置いて、以下の説明では、冷却源における冷却面を「冷却除湿面」と称している。
【００４３】
図２は、本発明の一つの実施形態として、本発明の室内環境調整システムを備えた部屋の概要を示す概念図である。図２には、部屋１００が示されている。ここで部屋１００は、一戸建てや集合住宅等の住居用の部屋である。部屋１００は、６面体形状の室内空間１０１を備えている。室内空間１０１の内側は、床面２００、壁面３００および天井面４００により構成されている。
【００４４】
床面２００は、表面が自然石を成形加工して得た床板パネルで構成されており、ヒータ制御装置２０４によって制御される電熱ヒータによって温められる。床面２００は温められることで、自然石の遠赤外線放射効果により、遠赤外線を室内１０１に放射する加熱面として機能する。床板パネルと同様の機能を有するものとして、遠赤外線放射物質（例えば自然石の粉末粒子など）を含むホットカーペットなどを利用することも可能である。
【００４５】
壁面３００は、床面２００を構成する自然石を粉砕した粉砕物を混ぜた漆喰により構成されている。壁面３００の一部には、冷却除湿面３０１が設けられている。冷却除湿面３０１は、最表面に床面２００を構成する自然石を粉砕した粉砕物を含んでいる。冷却除湿面３０１は、冷媒冷却装置３０２によって冷却された冷媒によって冷却される。また、後述するように、冷却除湿面３０１を利用した除湿装置が構成されている。冷却除湿面３０１の設置面積は、壁面３００の５％とされている。
【００４６】
図示省略するが、壁面３００には、窓とドアが設けられている。この例では、壁面３００に対する窓とドアの面積は、３０％とされている。天井面４００は、床面２００を構成する自然石を粉砕した粉砕物を含んだ石膏ボードによって構成されている。
【００４７】
この例では、室内空間１０１を占める空気（温度２０℃、湿度５０％で計算）の熱容量に比較して、床面２００に含まれる上記自然石の総熱容量が、約３倍となるように設計されている。また、床面２００の石床の裏面側、壁面３００および天井面４００の当該自然石を含んだ層の裏面側には、遠赤外線を室内方向に反射するように（つまり、遠赤外線が室外に逃げないように）、金属箔シートによる反射層が設けられている。
【００４８】
図３は、床の断面構造を示す概念図である。図３には、部屋１０１の下地構造体２０１が示されている。下地構造体２０１は、床の下地となる構造体である。この例では、下地構造体２０１の上に断熱材２０２が配置され、その上に電気加熱ヒータを用いた発熱層２０３が設けられている。発熱層２０３には、ヒータ制御装置２０４から駆動電流が供給される。発熱層２０３の下面側には、図示省略した金属箔シートが敷かれ、石材床板パネル２０５の方向に遠赤外線を反射する構造とされている。
【００４９】
発熱層２０３の上には、天然石を厚さ３０ｍｍの厚さの板状に加工した石材床板パネル２０５が敷き詰められている。石材床板パネル２０５を構成する天然石は、花崗岩であり、遠赤外線の放射率が、概略０．９程度ものが選択されている。この例では、床面２００の全てが図３に示す構造とされている。
【００５０】
発熱層２０３に通電が行われ、発熱層２０３が発熱すると、その熱が石材床板パネル２０５に伝わり、石材床板パネル２０５が温められる。石材床板パネル２０５の温め具合は、ヒータ制御装置２０４によって調整される。温められた石材床板パネル２０５は、遠赤外線を室内１０１に向かって放射する。
【００５１】
発熱層２０３は、温水を循環させることで、熱を石材床板パネルに伝える構成としてもよい。この際、太陽光を用いて温水を得る構成とすることで、使用コストを抑えることができる。石材床板パネル２０５は、遠赤外線の放射率が０．６以上、好ましくは０．８以上、より好ましくは０．９以上である他の天然石やセラミックス材料であってもよい。
【００５２】
図４Ａに冷却除湿装置の概略を示す概念図を示し、図４Ｂにその一部断面図を示す。図４Ａに示すように、冷却除湿装置は、冷却除湿面３０１を備えている。冷却除湿面３０１は、表面を後述するコーティング加工したアルミニウム製のフィン３０４を複数備えている。このフィン３０４は、薄手の板状であり、上下に延在している。フィン３０４は、熱伝導の良好な他の金属または合金材料、例えば鉄や銅、それらの合金など、で製作することもできる。
【００５３】
図４Ｂに示すように、フィン３０４の表面は、遠赤外線吸収層３０４ａによって覆われている。遠赤外線吸収層３０４ａは、石材床板パネル２０５を構成する自然石を粉砕した粉砕物とバインダーとを混合し、それを層状にフィン３０４の表面に塗り、乾燥させることで得ている。
【００５４】
以下、フィン３０４表面の遠赤外線吸収層３０４ａの形成方法の一例を簡単に説明する。まず、床面２００を構成する自然石を平均粒径が５〜１００μｍ（ここで説明する事例では、５０μｍ程度）となるように粉砕し、それを４０重量部用意する。次にバインダーとして機能するコーティング材を６０重量部用意し、それを溶剤（分量外）と共に先の自然石を粉砕したものと混合する。この混合物をフィン３０４の表面に厚さ５００μｍの厚さで塗り、乾燥させることで、遠赤外線吸収層３０４ａを形成する。こうして形成した遠赤外線吸収層３０４ａにおける、床面２００を構成する自然石を粉砕した粉砕物の含有量は、この例の場合４０重量％となる。本発明では同一分子種間における熱放射を介した伝熱（放射伝熱）を利用しているので、遠赤外線吸収層３０４ａが含有すべき粉砕物の含有量は、熱放射により移動すべき熱量に依存するとともに、遠赤外線吸収層３０４ａの総面積にも依存する。一般には、遠赤外線吸収層３０４は、１重量％以上の粉砕物を含有することができ、あるいは１０重量％以上又は２０重量％以上の粉砕物を含有することができる。
【００５５】
フィン３０４は、アルミニウム製の支持板３０３と一体形成されている。支持板３０３の裏面側は、冷媒通路３０５に露出している。また、支持板３０３の表面側（室内側）には、上記遠赤外線吸収層３０４ａと同じ層が設けられている。冷媒通路３０５には、冷媒として冷水が循環する。この冷媒は、冷媒冷却装置３０２により冷却される。冷媒冷却装置３０２の冷却機構は、一般的な空調装置や冷蔵庫に利用されているものと同じである。
【００５６】
冷却除湿面３０１の下方には、排水溝３０７が設けられている。冷媒通路３０５内を冷却水が循環すると、フィン３０４が冷却され、フィン３０４の表面の遠赤外線吸収層３０４ａも冷却される。遠赤外線吸収層３０４ａが冷却されることで、遠赤外線吸収層３０４ａに含まれた粉砕物が、床面２００、壁面３００、天井面４００から放射された遠赤外線を吸収して、部屋１００内の環境の冷却が行われる。また、遠赤外線吸収層３０４ａの表面に室内空間１０１の空気中に含まれる水分が結露する。この結露した水滴は、排水溝３０７に滴下する。排水溝３０７の下部には、集水タンク３０８が着脱自在な状態で取り付けられており、排水溝３０７に滴下した水は、集水タンク３０８に溜まる構成とされている。この結露した水分を回収する構成により、除湿装置が構成されている。
【００５７】
冷媒は、環境温度よりも低ければよいので、冷水に限定されず、冷媒ガスであってもよい。冷媒冷却装置３０２は、例示したものに限定されず、冷媒を冷却できるものであれば、利用することができる。冷却除湿面は、床面や天井面を利用して構成してもよいが、結露した水滴の処理に工夫が必要となる。また、冷却除湿面を壁面の一部に設けるのではなく、部屋の中に別に配置することもできる。ただし、冷却除湿面が室内に露出し、床面、壁面および天井面との間で放射を介した熱交換が行えるようにすることが重要である。また冷却除湿面の表面を石材そのもので構成してもよい。また、冷媒冷却装置３０２の電力を太陽電池が発電した電力によって賄うようにすることは好ましい。冷媒除湿装置３０２を利用した冷房は、一般的な対流式の冷房装置（所謂エアコン）に比較して冷房効率が高いので、太陽電池発電によって十分に電力を賄うことができる。
【００５８】
図５は、壁の断面構造を示す概念図である。図２に示す壁面３００は、図５に示す断面構造を有している。図５には、壁の下地構造体となる基礎構造３１０が示されている。基礎構造３１０の室内側に断熱ボード３１１が取り付けられている。断熱ボード３１１の上には、金属箔シート３１２が張られ、その上に漆喰層３１３が形成されている。
【００５９】
漆喰層３１３は、通常の漆喰材料に石材床板パネル２０５を構成する自然石を平均粒径が５〜１００μｍ（ここで説明する事例では、５０μｍ程度）となるように粉砕したものを、通常の漆喰の原料（水を含まない原料）に対して、２０重量％混ぜ、それに水を加えて混練したものを原料としている。漆喰層３１３の厚さは３０ｍｍであり、その施工方法は、通常の漆喰壁と同じである。
【００６０】
図６は、天井の断面構造を示す概念図である。図２に示す天井面４００は、図６に示す断面構造を有している。図６には、天井の下地構造体となる基礎構造４０１が示されている。この例では、この基礎構造４０１の下面に金属箔シート４０２を設置し、さらに厚さ２０ｍｍの石膏ボード４０３が取り付けられている。石膏ボード４０３は、床面２００を構成する自然石を平均粒径が５〜１００μｍ（ここで説明する事例では、５０μｍ程度）となるように粉砕したものを１０重量％混合した組成を有している。
【００６１】
図２〜６を参照して説明した本発明の実施形態における暖房の原理について説明する。本発明は、室内にいる人間の体に放射熱を吸収させて人間に温かさを感じさせる技術であるので、ここでは、暖房という語を、室内にいる人間が温かさを感じるようにする作用という意味で用いる。図７Ａ、７Ｂは、暖房効果が得られる原理を説明する概念図である。暖房を行うには、冷媒冷却装置３０２を動作させず、ヒータ制御装置２０４を動作させ、床面２００を加熱する。すると、床面２００を構成する石材床板パネル２０５（図３参照）が加熱され、石材床板パネル２０５から遠赤外線が室内空間１０１に放射される。図７Ａには、床面２００から放射される遠赤外線が符号５１で示す矢印により概念的に示されている。
【００６２】
床面２００から放射された遠赤外線は、一部が人間５２および室内空間１０１内の空気中の遠赤外線吸収成分に吸収され、他は壁面３００および天井面４００に吸収される。この際、（１）壁面３００および天井面４００は加熱されておらず（つまり、床面２００よりも温度が低く）、さらに（２）壁面３００および天井面４００は、床面２００からの遠赤外線の発生源となる石材と同一の石材の粉体が含まれているので、床面２００が放射した遠赤外線は効率よく壁面３００および天井面４００に吸収される。
【００６３】
床面２００からの遠赤外線を吸収した壁面３００および天井面４００は、遠赤外線を再放射する。図７Ｂに、再放射された遠赤外線が符号５３の破線の矢印により概念的に示されている。この再放射された遠赤外線５３は、一部が人間５２および室内空間１０１の空気中の遠赤外線吸収成分に吸収され、その他は、再度壁面３００および天井面４００に再吸収される。この遠赤外線の再放射の際、壁面３００および天井面４００の裏面側の金属箔シートにより、室内側に遠赤外線が反射されるので、床面２００から放射された遠赤外線の熱エネルギーの散逸が抑えられる。これにより、エネルギーの有効利用を図ることができる。
【００６４】
図７Ａ→図７Ｂ→図７Ａの現象が繰り返されることで、室内にいる人間は、遠赤外線（放射熱）を周囲から受けて暖かさを感じ、また室内の空気中の遠赤外線吸収成分が遠赤外線を吸収して昇温する。こうして暖房効果が得られる。また、床面２００が加熱されそれ自体が昇温するので、床暖房と同様な効果が得られ、それによる暖房効果も同時に発生する。
【００６５】
上述した本発明による暖房作用によれば、対流や熱伝導による暖房でなく、室内全体に行き渡る放射による暖房が行われるので、室内の特に垂直方向における温度分布の偏差が抑えられる。また、直接加熱されるのは、床面だけであり、その床面から放射される遠赤外線を介して、熱を暖房に利用するので、エネルギーの有効利用を図ることができる。このため、エネルギーの無駄が抑えられる。また、室温の上昇のみではなく、放射熱により人体が暖かさを感じるので、この点においても投入エネルギーの有効利用を図ることができる。更に、気流の流れを利用しないので、温風が肌に当たることによる不快感や健康への悪影響が発生しない。暖房の熱源として太陽熱を利用した温水や太陽電池による自家発電力を利用した場合、ゼロエミッションを実現することができる。
【００６６】
次に、本実施形態における冷房の原理について説明する。本発明は、室内にいる人間の体に放射熱を吸収させて人間に温かさを感じさせる技術であるので、ここでは、冷房という語を、室内にいる人間が涼しさを感じるようにする作用という意味で用いる。図８Ａ、８Ｂは、冷房効果が得られる原理を説明する概念図である。この例において、冷房効果は、（１）ヒータ制御装置２０４および冷媒冷却装置３０２を共に動作させない場合の冷房効果と、（２）ヒータ制御装置２０４を動作させず、冷媒冷却装置３０２を動作させた場合の冷房効果、の２つがある。まず、（１）の場合の冷房効果について説明する。
【００６７】
（１）の場合、ヒータ制御装置２０４および冷媒冷却装置３０２を共に動作させない。しかしながら、床面２００は、大きな熱容量を有する石材床板パネルが敷き詰められているので、夜間や明け方等の気温が最も低下した時の温度を維持する機能が高い。換言すると、夜間や明け方等の気温が最も低下した時に冷えた床面（石床）２００は、その後の気温の上昇に伴い温度が上昇するが、熱容量が大きいので、気温の上昇ほど、その温度は上昇しない。したがって、気温が上昇した昼間でも冷たい感触が得られる。このことは、経験的にも確認できることである。
【００６８】
一方、壁面３００と天井面４００は、床面２００に比較すれば石材の含有割合は低く、熱容量は床面に比較すればかなり小さい。したがって、昼間に気温が上昇すると、その影響を受けて、壁面３００と天井面４００は、その温度が、床面２００に比較すれば相対的に高い温度になる。
【００６９】
例えば、明け方の最低気温が２０℃で、昼間の最高気温が２８℃である場合、床面２００は、明け方に２２〜２３℃程度の温度となり、屋内で適切な遮光を行えば、昼間でもその最高温度は、２５〜２６℃程度となる。一方、低熱容量の壁面３００の温度は、床面よりも数度高く、さらに天井面４００は、それよりも気温に近い温度となる。
【００７０】
この結果、相対的に低温の床面２００に向かって、相対的に高温の壁面３００や天井面４００から遠赤外線が放射され、壁面３００と天井面４００に含まれる遠赤外線放射物質が冷却される。この冷却は、床面２００の熱容量に比較して、壁面３００および天井面４００の熱容量が小さいので、即効性が高い。壁面３００および天井面４００は、床面２００に遠赤外線の吸収という形で熱気を吸い取られることで、放射した分、遠赤外線を吸収し易い状態となる。この際、床面２００は、石材によりその表面が構成され、また壁面３００および天井面４００は、この石材の粉砕物を含んでいるので、遠赤外線を介した熱量の移動が高い効率で行われる。
【００７１】
この結果、図８Ｂに示すように、人間５２が発する遠赤外線が、床面２００、壁面３００および天井面４００に吸収され易い状態となり、人間５２は涼しさを感じることになる。また、空気中の主に水分から放射される遠赤外線も床面２００、壁面３００および天井面４００に吸収され易い状態となり、気温が低下する。
【００７２】
この（１）の場合の冷房機能は、冷房のための電力エネルギーを必要としないパッシブな機能であり、エネルギー照射や環境に負荷を与えない点で非常に好ましい。しかしながら、この場合、外気温が３０℃を超え、さらに湿度が６０％を超えるようなときには、冷房効果が十分でなく、暑さの人体に与える負担が増加する。つまり、暑いと感じるようになる。このようなときは、次に説明する（２）の場合の冷房効果により、十分に快適に生活できる冷房を実現することができる。
【００７３】
（２）の場合、ヒータ制御装置２０４を動作させず、冷媒冷却装置３０２を動作させ、冷却除湿面３０１を冷却する。冷却除湿面３０１が冷却されると、冷却除湿面３０１が、床面２００、壁面３００および天井面４００よりも低温となる。このため、熱平衡状態のバランスの崩れが大きくなり、床面２００、壁面３００および天井面４００から冷却除湿面３０１に向かって遠赤外線が放射され、それが冷却除湿面３０１に吸収される。この際、床面２００は、冷却除湿面３０１の表面にコーティングされた粉砕物と同一材料の石材によりその表面が構成され、また壁面３００および天井面４００は、冷却除湿面３０１の表面にコーティングされた粉砕物と同じものを含んでいるので、遠赤外線を介した熱量の移動が高い効率で行われる。
【００７４】
この様子が図８Ａに示されている。図８Ａには、実線の矢印６１により、床面２００、壁面３００および天井面４００から冷却除湿面３０１に向かって遠赤外線が放射され、それが冷却除湿面３０１に吸収される様子が概念的に示されている。この場合の各部の温度は、天井面４００＞壁面３００＞床面２００＞冷却除湿面３０１の関係となる。
【００７５】
床面２００、壁面３００および天井面４００は、冷却除湿面３０１に遠赤外線の吸収という形で熱気を吸い取られることで、放射した分、遠赤外線を吸収し易い状態となる。これは、床面２００、壁面３００および天井面４００の温度低下として現れるが、冷却除湿面３０１に放射熱を供給した結果、平衡状態からのズレが大きくなり、放射熱を吸収する能力が高められた状態であると理解することもできる。
【００７６】
この結果、人間５２が発する遠赤外線が、床面２００、壁面３００および天井面４００に吸収され易い状態となる。この状態が図８Ｂに示されている。すなわち、図８Ｂには、破線の矢印６２で示す放射熱が、床面２００、壁面３００および天井面４００に吸収されつつある状態が概念的に示されている。
【００７７】
人間５２が発する遠赤外線が、床面２００、壁面３００および天井面４００に吸収され易い状態となることで、人間５２が持つ熱が、熱放射という形で床面２００、壁面３００および天井面４００に吸収される。この結果、人間５２の体は熱量が奪われて冷却され、人間５２は涼しく感じる。このことは、室内空間１０１の空気中の遠赤外線吸収成分が持つ熱エネルギーについても同様にいえる。つまり、床面２００、壁面３００および天井面４００が遠赤外線を吸収し易くなることで、室内の空気中の遠赤外線吸収成分の熱エネルギーが放射熱の形で床面２００、壁面３００および天井面４００に吸収される。この結果、室温が低下する。
【００７８】
この効果は、室温を１〜２℃程度下げるだけであるが、人体から直接放射熱というかたちで、熱量が床面２００、壁面３００および天井面４００に奪われるので、室温の低下以上に人間５２は涼しさを感じることができる。
【００７９】
また、冷却除湿面３０１が冷却されることで、その表面が結露し、その結露した水滴が図４Ａに示す仕組みにより捕獲され、回収されるので、除湿機能を得ることができる。空気中の水分は、良好な遠赤外線吸収成分であるので、図８Ａ、８Ｂの符号６１や６２で示す遠赤外線の放射を利用した作用を阻害する。したがって、空気中の水分が除去されることで、上述した遠赤外線の放射を利用した床面２００、壁面３００および天井面４００が遠赤外線をより吸収し易くする状態を作り出す作用、さらに人体から床面２００、壁面３００および天井面４００への放射熱の吸収の効率が高まり、放射熱が人体から吸収されることによる冷房効果が高まる。また、除湿機能により不快指数が下げられ、この点でも冷房効果が高まる。これらの理由により、僅か１〜２℃の空気温度の冷却効果であっても、数値以上の涼しさを感じることができる。
【００８０】
このように、人体が発生する放射熱の吸収作用を利用することで、室温の温度低下が僅かであっても有意な冷房効果を得ることができる。この際、冷気の流れを利用しないので、冷気が肌に当たることによる弊害の発生を抑えることができる。また、空気中の遠赤外線吸収成分からの放射熱の吸収は、室内において偏りなく行われるので、室内の垂直方向における温度分布の偏りを小さくでき、エネルギーの利用効率を高くすることができる。また、室温の低下が僅かであるので、所謂冷房病の症状の発生を抑えることができる。
【００８１】
また、本発明による人体からの放射熱を吸収させる方式の冷房は、冷房効果の立ち上がりが速く、所謂冷房の利きの即効性が高い。このことも、高い快適性と無駄なエネルギーの消費を下げる上で有用となる。特に本実施形態では、人体からの放射熱が床面２００、壁面３００および天井面４００の３面に吸収されるので、人体の冷却効果が高い。
【００８２】
また、上述の（１）の冷房効果の場合は、冷媒のために外部からエネルギーを投入する必要がなく、また温暖化ガスも出さないので、ゼロエミッションを実現することができる。また、上述の（２）の冷房効果の場合であっても、必要な電力は、通常の冷房に比較して少なくて済むので、省エネルギーを達成することができる。特に太陽電池を利用して、上述の（２）の冷房効果を得る場合、商用電力を利用せずに効果的に冷房効果を得ることができる。
【００８３】
次に、壁に遠赤外線放射物質の粉砕物を混ぜることの効果を実証したデータについて説明する。
【００８４】
図９は、計測を行った環境を示す概念図である。図９には、ベニヤ板で作った計測箱５０１の断面形状が示されている。計測箱５０１は、厚さ１５ｍｍ厚のベニヤ板で構成され、一面が開放された、図示する寸法（奥行きも４５ｃｍである）の箱構造を有している。計測箱５０１は、開放された面を図３に示す床面２００の上に置く形で配置される。床面２００の表面は、図３に関連して説明したように石材床板パネル２０５（花崗岩を加工した２５ｃｍ角、厚さ１５ｍｍのパネル）が敷き詰められ、このパネルの表面（床面）は電気加熱ヒータによって室温〜４５℃の範囲で温度調整して加熱される。この計測では、計測箱５０１内部中央の床面２００から３０ｃｍの高さの位置にアルミ箔で包んだ温度センサを配置し、その部分の気温を計測した。
【００８５】
計測箱５０１内部の４つの壁面の上方部分に漆喰パネル５０２を貼り付けた。この漆喰パネル５０２は、図５に関連して説明した漆喰層３１３を厚さ２０ｍｍのパネル状にしたもので、図３の石材床板パネル２０５を構成する石材と同一の石材を平均粒径５０μの粉状にしたもの（以下、石粉という）を含んでいる。ここでは、石粉の含有量を０重量％、１重量％、３重量％、５重量％、１０重量％および２０重量％とした計６サンプルを用意した。
【００８６】
計測は次の手順で行った。まず、床面２００を約３２℃の温度に調整し、１０分間の温度変化が０．１℃以下に安定するまで待機した。床面２００の温度が安定したら、４つの内壁面の上方部分に漆喰パネル５０２を固定した計測箱５０１を、図９に示す状態で床面２００上に置き、図示する気温計測位置において空気の温度の計測を開始した。漆喰パネル５０２の下方は、ベニヤ板が露出した状態とした。
【００８７】
温度の計測は、計測開始時、計測開始から１分後、３分後、５分後、７分後および１０分後において行った。この作業を、「漆喰のみ」、「漆喰＋石粉１重量％」、「漆喰＋石粉３重量％」、「漆喰＋石粉５重量％」、「漆喰＋石粉１０重量％」、「漆喰＋石粉２０重量％」の６サンプルにおいて行った。
【００８８】
各サンプルの計測開始時点における計測温度からの増加分をまとめて、下記表１に示す。
【００８９】
【表１】
2010095993.tif 000003
【００９０】
表１のデータをグラフ化したものを図１０に示す。図１０から明らかなように、漆喰のみの場合に比較して、石粉（床面と同じ石材の粉砕物）を混ぜた漆喰壁の方が、温度上昇の立ち上がり、および上昇幅が大きい。この実験では、床面しか加熱しておらず、一次放射は、床面からのみである。したがって、図１０のグラフは、壁（漆喰パネル５０２）に含まれる石粉に起因して、気温の上昇が観測されることを示している。このことから、本発明の原理である室内における加熱面以外の部材からの２次放射を利用しての暖房効果の妥当性が実証される。
【００９１】
図１０に示されるデータには、石粉を含有させることで、特に加熱開始後３〜７分といった立ち上がり時の温度上昇特性が改善されている点が示されている。物体の加熱による温度上昇は、平衡状態に至るまでの立ち上がり時に多くの熱エネルギーを要する。したがって、図１０に示すような立ち上がり時の特性が改善されている現象は、壁（漆喰パネル５０２）に石粉を添加した有効性を顕著に表しているといえる。そして、この立ち上がり時の特性の改善効果は、石粉１重量％添加で明確に現れ、３重量％添加でさらに明確に現れている。
【００９２】
石粉の漆喰への含有量について見ると、含有量が１重量％では、３分後、５分後および７分後で有意な効果の違いが現れているが、１分後と１０分後では、違いが見られない。したがって、１重量％で効果が認められ、さらに含有量が３重量％になると、漆喰のみの場合に比較して、顕著に上昇温度の幅が大きくなる。よって、石粉の含有量を１重量％以上、好ましくは３重量％以上とすることで、発明の効果が得られると結論される。特に、含有量が３重量％になると、漆喰のみの場合に比較して、顕著に上昇温度の幅が大きくなる。
【００９３】
また、石粉の含有量が５重量％および１０重量％の場合は、３重量％の場合とそれ程顕著な差は観察されない。しかしながら、石粉の含有量を２０重量％に増やすと、顕著な昇温効果の違いが見られる。なお、図示省略しているが、石粉の含有量を２０重量％より増やした場合、昇温効果の増加はやや飽和傾向となる。また、石粉の含有量を２０重量％より増やした場合、漆喰壁の施工時における原料のコテへの乗りや、塗った際の伸びの均一性といった点で、施工性が低下する傾向が見られる。このため、漆喰壁の場合、石粉の添加は、２０〜３０重量％程度で止めておくことが妥当であると考えられる。
【００９４】
図１０のデータは、加熱面を構成する遠赤外線放射物質と同一の材料を壁面に含ませることで、壁面から２次放射が行われ、その２次放射成分が暖房効果に顕著な作用を及ぼしていることを実証している。よく知られているように、遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射と吸収の作用には、可逆性がある。したがって、図９に示す実験において、加熱面（床面）を冷却除湿面とした場合、図１０に示すデータと逆の傾向、すなわち冷却除湿面（床面）に壁面（漆喰パネル５０２）から放射熱が吸い取られ、壁面が放射熱を吸収し易くなり、それにより、計測箱５０１中の発熱体の熱が放射熱として壁面に吸収される現象（気温の降下）が観察されることが予想される。よって、図１０に示すデータは、本発明における冷房効果を間接的にではあるが支持しているといえる。
【００９５】
また、図１０に示すデータは、同一の遠赤外線放射物質間における熱交換の優位性は、熱交換が行われる材料において、遠赤外線放射物質が１重量％以上あればその効果が確認でき、３重量％以上であれば、その効果が顕著になることを示している。このことから、遠赤外線放射物質を含ませる割合に関する知見は、冷却除湿面（または加熱面）においても同様であり、本発明の冷却除湿面（または加熱面）として機能させるには、その面に遠赤外線放射物質間を１重量％以上含ませる必要があり、好ましくは３重量％以上含ませる必要があることが結論される。また以上説明した図１０のデータは、その他の材料（例えば塗料の層や壁紙等）に遠赤外線放射物質を含ませる場合の含有量の範囲を基礎付けるデータでもある。
【００９６】
次に、高さ方向における均一な暖房が実現できることを実証するデータを説明する。表２は、上記実施形態で説明した条件を満たす部屋を実際に施工し、そこにおける垂直方向の温度分布を計測した結果である。計測は、外気温が１１℃の環境（冬季の昼間）において、床面の温度（表２の石床表面温度）を快適と感じる状態に加熱してから２時間経過後に、床上上方の表２に示す位置の気温を計測することで行った。なお、天井高は最大高部分で床上３５０ｃｍである。
【００９７】
【表２】
2010095993.tif 000004
【００９８】
表２から明らかなように、室内の垂直方向における温度分布は、均一性が高い。通常の対流方式の暖房（所謂エアコン暖房）では、床付近と天井付近とで、温度差が１０℃を超えることも珍しくない。また、セラミックスヒータの放射熱を利用した暖房も、放射熱を感じるのは、装置の前だけであり、他は対流による暖房となるので、垂直方向における温度分布は、対流方式の場合と大差ない。表２に示すような垂直方向における温度分布の均一性が得られるのは、床面からだけの遠赤外線の放射に頼らず、壁面や天井面からの遠赤外線の２次放射を利用しているからであると考えられる。
【００９９】
次に、遠赤外線を部屋の内面構成部材に吸収させることによる冷房効果の実証データを説明する。図１１は、表２に示す実証データを得た部屋において、外気温が３４℃〜３５℃の夏季に計測を行った結果を示すグラフである。
【０１００】
図１１の計測データは、図４Ａ、４Ｂにその概要を示す除湿装置を動作させて、室内の湿度を４０％に保った状態で取得した。ここで、気温は、温度センサをアルミ箔で包み、放射の影響を排除した状態で計測した温度である。体感温度は、温度センサを黒体テープ（炭素繊維を配合した黒体と見なせる材質のテープ）で覆い、放射の影響を受けやすくした状態で計測した温度である。また、計測は、午後２時頃の日中の最も高温となる時間に行った。
【０１０１】
図１１に示されるように、床面および床上５０ｃｍ付近の気温を、外気温に比較して６〜７℃低い温度とすることができる。また、床上１００ｃｍの付近でも、外気温よりも４〜５℃低い気温とすることができる。床面から離れるほど、気温および体感温度が上昇するのは、自然対流の影響と、床面に近いほど、放射熱が床面に吸収される割合が高くなるからであると考えられる。
【０１０２】
図１１を見ると、床上５０ｃｍまでの範囲では、気温よりも体感温度の方が、０．２〜０．５℃低いことが分かる。上述したように、体感温度は、黒体テープで温度センサを覆うことで、放射の影響を受けやすくした場合の温度である。したがって、上記の事実は、床から床上５０ｃｍまでの空間では、熱容量の大きい遠赤外線放射物質である石床に遠赤外線が吸収されることで、物体の温度低下が生じている現象であるといえる。
【０１０３】
この計測では、温度センサは、発熱体ではなく、それ自体が遠赤外線を放射する物体ではない。それにも係わらず、床に吸収される放射の影響が観察されている。したがって、３６℃前後の発熱を常時行い、遠赤外線を放射する物体である人体は、図１１に示される以上の体感温度の低下を感じることが推察される。現に、図１１で見られる温度差以上の体感温度の低下を感じることが確認されている。また、図１１では、気温と体感温度との顕著な差が見られない床上１００ｃｍ以上の空間でも、涼しさを感じることができることが確認されている。
【０１０４】
また、図１１から明らかなように、この計測結果では、時間経過に伴う温度変動が非常に小さい。これは、対流式の冷房が、頻繁にオン／オフや、出力調整を行って、小刻みな温度変動を示すのと対象的である。冷房時の温度変動は、それに順応するための人体側の対応調整機能の酷使につながり、冷房病の原因の一つとなる。この点で、図１１に示す温度変化は、健康に好ましいものといえる。
【０１０５】
さらに、図１１に示すデータでは、人間の足付近（床から５０ｃｍ付近）と頭付近（床から１５０ｃｍ付近）の温度差が、気温で見て２．５℃程度に収まっている。これも対流式の冷房に比べて大きな優位性である。この点も健康の観点から好ましいものといえる。
【０１０６】
以上述べたように、図１１のデータから、本発明を利用した冷房作用の効果、その優位性が明らかとなる。
【０１０７】
本発明においては、遠赤外線を放射・吸収し遠赤外線の放射率が０．６以上である材料（上で説明した実施形態では、床板パネルの石材と、壁面及び天井面を構成する漆喰に混ぜられた石粉）は、同一材料でなくても、組成が近い材料であれば、同一材料ほどではないが、同様の効果を得ることができる。この点は、遠赤外線材料としてセラミックス材料などを用いた場合でも同様である。加熱面は、床面である方が、床暖房効果を得ることができ有利であるが、床暖房効果を利用しないのであれば、床面でなくてもよい。
【０１０８】
上述の実施形態では、床面、壁面および天井面の全てに石材又は石粉（遠赤外線放射物質）が含まれる構成としたが、遠赤外線放射物質を含む面は、床面と壁面、壁面と天井面、天井面と床面の３種の組み合わせのいずれかであってもよい。この際、一方の面から放射された遠赤外線が他方の面に到達し易いようにすることが重要である。例えば、床面、壁面および天井面の一面だけに遠赤外線放射物質を含ませても、各面間における放射熱のやり取りが効率良く行えないので、発明の効果は低下する。
【０１０９】
遠赤外線放射物質を含む面の組み合わせを、床面と壁面、壁面と天井面、天井面と床面の３種の組み合わせのいずれかとした場合、各面の全面に遠赤外線放射物質を含ませなくてもよいが、遠赤外線放射物質を含まない面積が増大する程、遠赤外線放射物質を含まない部分における放射熱の放射と吸収時における損失が増大する。このため、本発明の放射を利用した暖房効果および冷房効果は、低下する。よって、上記の組み合わせにおいて、各面の５０％以上、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上の面積に遠赤外線放射物質を含ませる必要がある。また加熱面および／または冷却除湿面は、複数の場所に分かれて配置されていてもよい。
【０１１０】
上記の例では、遠赤外線放射物質の粉砕物（石粉）を漆喰壁と天井の石膏ボードに含有させる例を説明したが、当該粉砕物を混ぜることができる建材であれば、上記の例に限定されない。例えば、壁紙等の内装部材に遠赤外線放射物質の粉砕物を含ませ、それを用いることで、本発明の効果を得ることもできる。また粉砕物を建材などの室内面構成部材材料に混ぜるのではなく、セラミックスコーティング技術を利用して、遠赤外線放射物質を室内面構成部材材料の表面にコーティングしてもよい。
【０１１１】
ここでは、本発明のシステムを住居用の部屋に適用した例を説明したが、教室、オフィス、スポーツ施設、図書館、店舗、その他人間が活動や生活をする部屋全般に本発明は利用することができる。上述の実施形態は例示であり、物件や施工現場に合わせて、各種建材や工法を適宜選択できることはいうまでもない。
【０１１２】
図２に示す構成において、冷却除湿面３０１の代わりに（あるいはそれに加えて）、床面２００を熱伝導により冷却する冷却手段を設けて、床面２００を冷却してもよい。床面２００は、石材を整形加工して得た石材床板パネル２０５（図３参照）から構成されており、その遠赤外線吸収機能は、他の部分よりも大きく、また熱容量も大きい。したがって、冷房時に床面２００を冷やすことで、床面２００の遠赤外線の吸収能力を高め、室内の遠赤外線を床面２００に吸収させることで、より高い冷房効果を得ることができる。ただし、床面２００が結露するのは、好ましくないので、結露が生じない程度の冷却にする必要がある。このような冷却を行う冷却手段としては、地下水や水道水を流した配管を石材床板パネル２０５の裏面側に接触させて配置し、石材床板パネル２０５を裏面側から冷却する構成を挙げることができる。勿論、この冷却手段は、電気や他のエネルギーを利用した強制冷却手段であってもよい。また上記の床面２００を冷却する場合に、床面以外での除湿を併用することで、室内の湿度を下げ、床面２００への結露を抑えるようにしてもよい。
【０１１３】
冷却除湿面を構成するフィンの面が、床面、壁面および天井面にまんべんなく向くように、フィン３０４（図４Ａ参照）の形状や配置の構造を工夫することで、冷却除湿面における放射熱の吸収効率をより高くすることができる。この構造としては、複数のフィンの面の向きが互いに異なるようにする、複数のフィンを斜めに配置する、フィンを湾曲させる、フィンを屈曲させる等の構造を挙げることができる。
【０１１４】
図１２は、本発明のもう一つの実施形態として、本発明を利用した室内環境調整システムを備えた部屋の概要を示す概念図である。図１２には、上方から俯瞰した状態が概念的に示されている。図１２には、第１の部屋の一例であるリビング１が示されている。リビング１に隣接して、第２の部屋の一例である和室２が配置されている。リビング１と和室２とは、開け閉めが可能な障子３によって仕切られている。また、和室２には、襖２１を介して、収納（押し入れ）２２が配置されている。また、リビング１には、戸１１を介して、収納１２が配置されている。
【０１１５】
リビング１には、開閉可能なガラス戸４を介して、第２の部屋の他の一例である廊下５が繋がっている。廊下５から出入りが可能な部屋として、トイレ６と脱衣所を兼ねる洗面所７、さらに洗面所に隣接して適当な戸を介した配置された浴室８がある。トイレ６と洗面所７の廊下５側の戸は、通常の木製の戸である。また、トイレ６と洗面所７の内装は、下地の石膏ボードに通常の壁紙を貼った構造である。なお、符号９は、玄関の戸である。また、リビング１には、冷熱放射装置１１０が配置されている。冷熱放射装置１１０の詳細については後述する。
【０１１６】
図１２に示す冷熱放射装置１１０は、冷放射と熱放射を切り換えて行うことができる装置である。冷放射というのは、冷却されることで、周囲からの熱放射を吸収する作用のことをいい、熱放射というのは、加熱されることで、周囲に向かって熱放射を行う作用のことをいう。
【０１１７】
図１２に示すように冷熱放射装置１１０は、室外機である冷温水発生装置１１１に接続されている。冷温水発生装置１１１は、ヒートポンプ機能を備え、冷水または温水を発生する。このヒートポンプ機能は、通常のエアコン等に用いられているものと同じ原理により動作する。なお、冷房効果だけを得るのであれば、冷水の発生機能だけでよい。また、暖房効果だけを得るのであれば、温水の発生機能だけでよい。
【０１１８】
冷熱放射装置１１０に、冷温水発生装置１１１から冷水が供給されると、後述するフィンが冷やされ、結露による除湿が行われる。また冷却されることで、フィンの表面は、冷放射を行う冷却除湿面として機能する。また、冷熱放射装置１１０に、冷温水発生装置１１１から温水が供給されると、上記フィンが温められ、このフィンの表面が加熱面（熱放射面）として機能する。なお、冷水というのは、冷温水発生装置１１１の冷却機能によって冷却された水のことであり、温水というのは、冷温水発生装置１１１の加熱機能によって加熱された水のことをいう。なお、上記フィンに結露した水滴は、樋に滴下させて集められ、屋外に排水される。
【０１１９】
図１３Ａは、冷熱放射装置１１０を上方から見た上面図であり、図１３Ｂは、図１３Ａにおいて矢印１１２の方向から見た正面図である。冷熱放射装置１１０は、リビング１（図１２参照）の床面１１３と壁面１１４に固定されている。冷熱放射装置１１０は、アルミニウムにより構成され、上下方向に延在する２群のフィン１１５と１１６を備えている。冷熱放射装置１１０は、熱伝導の良好な他の金属または合金材料、例えば鉄や銅、それらの合金など、で製作することもできる。フィン１１５と１１６は、それぞれ複数が配置され、壁面１１４に対して斜め（この例では４５°）の角度とされている。この角度は、１５°〜７５°程度の範囲から選択可能である。この例では、フィン１１５と１１６の表面が、結露による除湿を行う冷却除湿面、または加熱される加熱面として機能する。つまり、フィン１１５と１１６は、冷熱放射源として機能する。図１３Ａには壁面１１４に対して斜めにした２群のフィンを含む冷却放射装置１１０を示しているが、本願発明において冷却放射装置は、壁面１１４に対して直角に配置した１群のフィン（全てが平行に配列した１群のフィン）を備えることもできる。
【０１２０】
フィン１１５と１１６とは、互いに９０°異なる角度されている。フィン１１５と１１６とは、縦に細長い板状とされている。図１４は、フィン１１５（１１６）の断面形状を示す概念図である。図１４に示すように、フィン１１５（１１６）は、細長い板状のアルミニウム板１１５ａにより構成され、その表面には、遠赤外線の放射率が０．９を超える数値を示す花崗岩を粉砕した粉砕物（以下、石粉という）を混ぜた白い塗料により構成された厚さ約２００μｍのコーティング層１１５ｂが形成されている。コーティング層１１５ｂ中の石粉の粒径は、５０μｍ以下とされている。この石粉のコーティング層１１５ｂにおける含有率は、塗料の硬化状態（乾燥状態）で２０重量％とされている。このコーティング層が冷却除湿面および加熱面として機能する。またアルミニウム板１１５ａの内部には、上下方向に延びる水路１１５ｃが設けられている。
【０１２１】
図１３Ｂに示すように、フィン１１５と１１６の上部には、給水パイプ１１７が貫通し、その下部には、排水パイプ１１８が貫通している。給水パイプ１１７と排水パイプ１１８とは、フィン１１５および１１６を支持する支持部材としても機能している。給水パイプ１１７は、各フィンの水路１１５ｃ（図１４参照）の上端に繋がり、排水パイプ１１８は、各フィンの水路１１５ｃ（図１４参照）の下端に繋がっている。また、給水パイプ１１７と排水パイプ１１８のそれぞれは、屋外に配置された冷温水発生装置１１１（図１２参照）に接続されている。
【０１２２】
図１２に示す冷温水発生装置１１１から供給された冷水または温水は、給水パイプ１１７からフィン１１５および１１６内部の水路１１５ｃに供給され、フィン１１５および１１６内部の水路１１５ｃを下方に向かって流れ、排水パイプ１１８を介して、冷温水発生装置１１１に回収される。この回収された冷水または温水は、冷温水発生装置１１１において、再び冷却または加熱され、給水パイプ１１７に供給される。この冷水または温水の循環により、フィン１１５および１１６の温度調整が行われる。
【０１２３】
図１３Ｂに示すように、フィン１１５および１１６を上下から支持した給水パイプ１１７と排水パイプ１１８の両側は、支柱１１９と１２０により支えられている。支柱１１９と１２０の下端は、床面１１３に固定され、支柱１１９と１２０の上部が壁面１１４に固定されている。フィン１１５と１１６の下方には、断面が上方に向かって凹型またはＶ型を有する樋１２１が配置されている。樋１２１は、結露する水滴を集める水滴収集手段の一例である。樋１２１は、支柱１１９および１２０によって支えられ、図の左方向に傾斜する構造とされている。樋１２１の左端は、屋外に延長した配水管１２２に接続されている。この例では、結露によりフィンに付着した水滴は、樋１２１に滴下し、それにより樋１２１に集められ、最終的に排水管１２２から屋外に排水される。
【０１２４】
図示するように、フィン１１５と１１６は、壁面１１４に対して４５°傾いており、リビング１（図１２参照）の室内空間に対して、９０°異なる斜め２方向にその面が向いている。こうすることで、リビング１内のどの場所から見ても、フィン１１５および／またはフィン１１６の面を見ることができる。言い替えると、リビング１内のどの部分からの遠赤外線も、フィン１１５および／または１１６の面に効率良く到達する。あるいは、リビング１内のどの部分に対してもフィン１１５および／または１１６からの遠赤外線が効率良く到達する。また、フィン１１５と１１６のそれぞれは、平行に並べて複数が配置されているので、占有する面積および体積に比較して、フィンの総面積を大きくできる。フィンの総面積を大きくすることは、遠赤外線の吸収量または放射量を大きくする上で、また除湿の効率を高める上で有利となる。
【０１２５】
図１２に示すリビング１の床面は、一般的な材料を用いた板張り（所謂フローリング）である。図１５Ａ〜１５Ｈは、本実施形態で用いた建材の構造を示す概念図である。図１５Ａには、リビング１の床の断面構造が概念的に示されている。図１５Ａに示すようにリビング１の床は、建物の躯体６０１の上にアルミ箔６０３による反射面を備えた断熱パネル６０２、および板材６０４を積層した断面構造を有している。
【０１２６】
板材６０４の表面は、２層のニス層６０５と６０６が表面保護層として形成されている。板材６０４に接したニス層６０５は、上述したフィンの表面に付着させたのと同じ石粉を０．５μｍ以下に更に粉砕したものを乾燥状態において１０重量％含んでいる。このニス層６０５は、ニスの原料に石粉を混ぜ、良く攪拌し、それを通常のニスと同様に塗布し、乾燥させることで得ている。ニス層６０６は、最表面の保護層であり、ニス層６０５と同じニスの原料に石粉を混ぜていないものを用いて形成されている。
【０１２７】
図１２に示すリビング１の壁１３は、厚さ約３ｍｍの漆喰の壁面を備えている。この漆喰の壁面には、漆喰の原料に上述した石粉（粒径５μｍ以下）を硬化状態で５重量％となるように混ぜている。図１５Ｂにこの壁１３の断面構造を示す。図１５Ｂには、壁１３の基礎となる躯体１３１が示されている。躯体１３１には、アルミ箔１３２を躯体１３１側に備えた石膏ボード１３３が貼られている。石膏ボード１３３の室内側には、上述した石粉入りの漆喰が塗られ、厚さ約３ｍｍの漆喰の壁面１３４が形成されている。
【０１２８】
リビング１の天井面も壁１３と同じ構造の漆喰の面とされている。リビング１の天井部分の断面構造を示す図１５Ｃには、天井の基礎となる躯体１４１が示されている。躯体１４１の室内側には、躯体１４１側にアルミ箔１４２を備えた石膏ボード１４３が貼られ、石膏ボード１４３の室内側に、上述した石粉入りの漆喰が塗られ、厚さ約３ｍｍの漆喰の天井面１４４が形成されている。
【０１２９】
図１２に示すように、リビング１には、開閉可能なガラス窓１４が設けられている。ガラス窓１４の室内側には、日除けとして金属製のブラインド１５（ベネシャンブラインド(Venetian blind)）が配置されている。
【０１３０】
図１２に示す和室２の床面は、普通の畳である。和室２の壁２３は、壁１３と同様な漆喰の壁を備えている。詳細な構造は、壁１３と同じである。また、和室２の図示省略する天井は、図１５Ｃに示す構造とされている。
【０１３１】
和室２には、開閉可能なガラス窓２４が設けられ、ガラス窓２４の室内側には、開閉可能な障子２５が配置されている。和室２の障子３に対向する面側には、開け閉め可能な襖２１を介して収納２２が配置されている。なお、障子３と障子２５は、木枠に障子紙を貼った一般的な障子である。
【０１３２】
襖２１は、壁２３と同様な遠赤外線の放射吸収特性を発揮させるために、上述した石粉と同じものを含んでいる。図１５Ｄは、襖２１の断面構造を示す断面図である。襖２１は、木製の骨組み１５１に紙１５２と１５３を貼り付けた基本構造を有している。更にこの例では、室内側の紙１５３の表面に遠赤外線の反射面となるアルミ箔１５４を貼り付け、その上（室内側）に上記石粉を含んだ化粧紙１５５を貼り付けている。この化粧紙１５５は、紙を漉いて形成する際に、原料を含んだ混合液（スラリー）中に上記石粉を混ぜ、通常の方法と同様に紙漉を行うことで形成される。この例では、当該石粉が乾燥状態で５重量％含まれたものが採用されている。襖の表紙に石粉を含ませることで、収納の面積を確保しつつ、当該遠赤外線放射物質を含ませた壁面の有効面積を稼ぐことができる。
【０１３３】
図１２に示す廊下５の床の構造は、図１５Ａに示す構造と同じである。廊下５の壁の構造は、図１５Ｂに示す構造と同じである。廊下５の天井の構造は、図１５Ｃに示す構造と同じである。
【０１３４】
図１２のリビング１の収納１２の戸１１の構造について説明する。図１５Ｅには、戸１１の断面構造が示されている。戸１１の室内側の表面には、上記石粉が含まれている。具体的に説明すると、戸１１は、木製の骨組み１６１の両側に合板１６２および１６３を貼った基本構造を有している。合板１６３は、リビング１の室内側に配置され、そのリビング１側の面には、遠赤外線を反射するアルミ箔１６４が貼られ、このアルミ箔１６４の上には、化粧紙１５５と同じ材質で板目模様の化粧紙１６５が貼られている。戸１１の表面に当該石粉を含ませることで、リビング１における遠赤外線放射物質を含んだ壁面の有効面積を稼ぐことができる。この構成は、戸１１の面積が大きい場合に特に有効である。
【０１３５】
図１６Ａ、１６Ｂは、本実施形態における冷房効果の原理を説明する概念図である。図１６Ａには、図１２と同様な平面図が示され、図１６Ｂには、図１６ＡのＡ−Ａ’で示す線で切った断面図が示されている。冷温水発生装置１１１において、冷水を生成し、それを冷熱放射装置１１０に供給することで、冷房が行われる。
【０１３６】
冷熱放射装置１１０のフィン１１５および１１６（図１３Ａ、１３Ｂ参照）が冷水により冷却されると、フィン表面のコーティング層に含まれる石粉の温度が下がる。この結果、冷熱放射装置１１０のフィンからの遠赤外線の放射エネルギー密度（放射エネルギー量）は、同一組成の石粉を含んだリビング１の床４１、壁１３、および天井４２からの放射エネルギー密度に比較して低くなる（具体的にいうと、熱放射量計の測定値が小さくなる）。この差に起因して、リビング１の床４１、壁１３、および天井４２から、冷熱放射装置１１０のフィンに向かって相対的な熱放射が生じる。この時、両方に同じ遠赤外線放射物質（石粉）が含まれているので、リビング１の床４１、壁１３、および天井４２（以下、これらをまとめて内面と表現する）と、冷熱放射装置１１０のフィンとの間で行われる遠赤外線を介した熱エネルギーの移動は、高い効率で行われる。図１６Ａ、１６Ｂには、この際の熱放射（遠赤外線）が矢印により概念的に示されている。
【０１３７】
この際、同一分子種間における熱放射エネルギーの交換効率が高い原理が作用するので、両者の間で行われる放射エネルギー密度は、同一分子としない場合に比較して大きい。こうして、リビング１の石粉を含んだ内面部分は、冷熱放射装置１１０に遠赤外線を吸収された分、室内空間に向かって放出する熱放射量が低下した状態となる。この結果、人体が発する熱放射量との差が大きくなり、人体から放射された遠赤外線がリビング１の石粉を含んだ内面部分に吸収され易い状態となる。勿論、リビング１内にいる人間の人体から、冷熱放射装置１１０に直接吸収される熱放射もある。こうして冷房効果が得られる。
【０１３８】
図１７Ａ、１７Ｂは、冷房作用を説明する概念図である。図１７Ａは、平面図を示し、図１７Ｂは、図１６Ｂと同様な断面図を示している。上述したように、リビング１の内面が、リビング１内にいる人間の人体からの熱放射を吸収し易い状態とされることで、図１７Ａ、１７Ｂの矢印で示されるように、人体４３から周囲への熱放射が、壁１３や天井４２、さらに床４１に吸い取られる。これにより、人体４３から熱放射の形で熱が奪われ、涼しいと感じる冷房効果が得られる。この冷房効果は、部屋の内面全体から熱放射の形で人体から熱が吸収される形となる。このため、壁等における単位面積当たりの熱吸収能力が、冷熱放射装置１１０より小さくても、当該部屋内面の面積および人体を囲む角度範囲で効いてくる。人間は、周囲にまんべんなく熱放射を行うので、部屋内面の全体で熱を熱放射の形で吸収するようにすることで、人体４３から効率よく熱が吸収され、高い冷房効果（低い体感温度）が得られる。
【０１３９】
なお、リビング１の内面に含まれる石粉と異なる種類の石粉（組成の異なる石粉）をフィン１１５および１１６（図１３参照）のコーティング層１１５ｂに用いた場合、異なる分子間における放射を介した熱交換になるので、共振周波数がずれた共振回路間における電磁エネルギーの交換作用の場合と同様に、エネルギーの交換効率は、同一材料を用いた場合に比較して低下する。このため、上記の冷房効果は、低下する。
【０１４０】
上記の冷房作用において、金属製のブライド１５（図１２参照）が遮蔽面となり、ガラス窓１４からの熱放射が、冷熱放射装置１１０に吸収される現象が抑えられる。このため、屋外からの熱放射を冷熱放射装置１１０が吸収し、無駄にエネルギーが消費される現象が抑えられる。
【０１４１】
またこの際、効率が低いが、障子３からも冷熱放射装置１１０に対する遠赤外線の放射が生じる（障子３は、閉められているものとする）。図１６Ａには、矢印によりこの様子が概念的に示されている。障子３から冷熱放射装置１１０に対する遠赤外線の放射が生じることで、障子３の温度が低下する。この結果、障子３からの熱放射量が低下する。この際、障子３は薄いので、障子３の和室２側への熱放射量も低下する。この結果、壁２３、襖２１、および図示省略した和室２の天井面（以下和室２の内面）から障子３への熱放射量が増大し、和室２の内面の温度が低下する。この様子が、図１６Ａの和室２内に示した矢印によって概念的に示されている。なお、障子３は薄いので、この現象は、和室２の内面からの熱放射が、障子３を透過し、冷熱放射装置１１０およびリビング１の内面に吸収される現象として理解することも可能である。
【０１４２】
上記作用により、和室２の内面の温度が低下すると、和室２の内面から和室２内への熱放射量が低下する。この結果、図１７Ａにおける矢印で概念的に示されるように、和室２にいる人間の人体４４から和室２の内面への熱放射量が増大する。この結果、人体４４は上記一連の作用がない場合に比較して、より多くの熱を奪われ、冷房効果が得られる。もちろん、この際、人体４４から図示省略した天井面への熱放射もこの冷房効果に寄与する。なお、この冷房効果は、間に障子３が介在するので、リビング１におけるものと比較すれば劣るものとなる。
【０１４３】
なお、障子３が開け放たれていれば、和室２の内面から直接冷熱放射装置１１０およびリビング１の内面への熱放射が生じる。この場合、障子３が介在することに起因する損失が減るので、和室２の内面の温度の低下は、障子３を閉めた場合に比較してより顕著なものとなり、冷房効果も高くなる。
【０１４４】
本実施形態では、冷熱放射装置１１０が見通せない場所であっても、冷房効果を得ることができる。以下、この原理を説明する。図１８には、図１２に示す構成における廊下５とリビング１との間のガラス戸４を開けた状態において、冷熱放射装置１１０を冷却動作させた場合が概念的に示されている。
【０１４５】
冷熱放射装置１１０が冷却されると、廊下５の壁面Ａの部分から冷熱放射装置１１０に向かって熱放射が行われ、壁面Ａの温度が低下する。壁面Ａの温度が低下すると、見通し範囲内にある壁面Ｂとの間で温度差が生じ、その温度差を解消するように、壁面Ｂから壁面Ａへと熱放射が生じ、壁面Ｂの温度が低下する。また、同様な理屈により、壁面Ｃから壁面Ｂへと熱放射が生じ、壁面Ｃの温度が低下する。これらの熱エネルギーの移動作用は、同一分子種間における熱放射を介したものであるので、高い効率で行われる。
【０１４６】
また、冷熱放射装置１１０が冷却されると、リビング１の壁面Ｄの部分から冷熱放射装置１１０に向かって熱放射が行われ、壁面Ｄの温度が低下する。壁面Ｄの温度が低下すると、見通し範囲内にある壁面Ｅとの間で温度差が生じ、その温度差を解消するように、壁面Ｅから壁面Ｄへと熱放射が生じ、壁面Ｅの温度が低下する。また、同様な理屈により、壁面Ｆから壁面Ｅへと熱放射が生じ、壁面Ｆの温度が低下する。また、同様な理屈により、壁面Ｇから壁面Ｆへと熱放射が生じ、壁面Ｇの温度が低下する。
【０１４７】
以上の作用は、床や天井においても同様に発揮される。このような作用により、廊下５の符号５’の場所においても、人体が放射する遠赤外線が廊下５の床面、壁面および天井面に吸収され易い状態が実現され、その場所における冷房効果が発揮される。すなわち、冷熱放射装置１１０から見通せる範囲内にない場所であっても、同一の遠赤外線放射物質を含む建材を介した熱放射の冷熱放射装置１１０への経路が形成され、人体からの熱放射が周囲に吸収され易い環境が作られる。なお、上記の効果は、遠赤外線の散逸や他の材料の影響による損失により、リビング１内における冷房効果よりは低下する。
【０１４８】
また上記の効果は、リビング１や和室２の内部においても有効に機能する。例えば、リビング１において、図示しない家具により冷熱放射装置１１０が見通せない場所の壁面からの熱放射は、冷熱放射装置１１０を見通せる場所の壁面を介して冷熱放射装置１１０に間接的に吸収される。これにより、冷熱放射装置１１０が見通せない場所の壁面の遠赤外線を吸収する能力が高まり、当該壁面の部分は冷房機能に寄与する。また、障子３を開けた場合に、和室２内において、冷熱放射装置１１０から見通せない壁面が存在する場合があるが、その場合でも、冷熱放射装置１１０を見通せる場所の壁面を介して冷熱放射装置１１０への熱放射が生じ、和室２内における冷熱放射装置１１０から見通せない壁面も冷房効果に寄与する。
【０１４９】
なお、冷熱放射装置１１０のフィンのコーティング層１１５ｂ（図１４参照）に含ませた石粉と、壁面Ｄに含ませた石粉と、壁面Ｅに含ませた石粉の種類が互いに異なる場合、図１８に関連して説明した熱放射のやり取りが行われる際の損失が多段に渡り発生し、有効な冷房効果は得られない。
【０１５０】
以上が冷房効果の場合の説明であるが、暖房効果の場合は、熱放射の向きが逆となり、遠赤外線放射物質を含んだ壁面等の温度が上昇し、それにより暖房効果が得られる。
【０１５１】
図１２における障子３の代わりに、以下において説明する襖を用いることができる。図１５Ｆには、障子３の代わりに利用可能な襖３１が示されている。襖３１は、木製の骨組み３２の両側に化粧紙３３と３４を貼った構造とされている。化粧紙３３および３４は、化粧紙１５５（図１５Ｄ参照）と同様な石粉を乾燥状態で５重量％含ませたものとされている。
【０１５２】
襖３１は、両面に上記石粉を含んでいるので、リビング１と和室２との間の遠赤外線を介した熱エネルギーの移動を低損失で行うことができる。以下、冷房時を例に挙げて、襖３１の作用を説明する。ここでは、化粧紙３３が和室２側であり、化粧紙３４がリビング１側であるとする。また、襖３１が閉められているものとする。
【０１５３】
冷房時において、襖３１の化粧紙３４から放射された遠赤外線がリビング１側の冷熱放射装置１１０およびリビング１の内面（壁面等）に吸収される。この際、同一分子種間における熱放射のやり取りが高い効率で行われる原理により、障子３の場合よりも、上記の熱放射エネルギーの移動は高い効率で行われる。
【０１５４】
上記の現象により温度の低下（熱的なエネルギーの状態が低下）した化粧紙３４は、化粧紙３３からの熱放射を吸収し易くなり、その結果、化粧紙３３から放射される遠赤外線が化粧紙３４に吸収され、化粧紙３３の温度が低下する。この際の熱エネルギーの移動も同一分子種間における熱放射エネルギーの移動が低損失で行われる原理により、低損失で行われる。
【０１５５】
そして、温度の低下した化粧紙３３に和室２の壁２３および襖２１からの遠赤外線が吸収される。この際の熱エネルギーの移動も同一分子種間で行われるので、低損失で行われる。こうして、和室２の壁２３および襖２１の温度が低下し、図１７Ａに示す場合と同様な原理により、和室２に入った人間の人体４４から周囲に吸収される熱放射量が増大し、冷房効果が発揮される。
【０１５６】
障子３の障子紙として、石粉入りのものを用いてもよい。この場合、化粧紙３３や３４と同様な材質の紙を障子紙として採用する。この障子紙は、当該石粉を含んでいるで、上記襖３１と同様な作用が得られる。
【０１５７】
リビング１や廊下５の床面を、石粉の原料となる花崗岩をパネル状に成形した石材パネルにより構成した石床としてもよい。また、石床に床暖房装置を組み込み、暖房時に床暖房を利用してもよい。この場合、石床から放射される遠赤外線が石床と同一材料の石粉を含む壁面や天井面から２次的に再放射され、部屋全体から遠赤外線が放射される暖房効果を得ることができる。また床面に加えて（あるいは床面はフローリング等の通常の床面で）、壁面や天井面を石材パネルで構成してもよい。勿論、石材は花崗岩に限定されない。
【０１５８】
本発明における結露による除湿を行う冷却除湿面、または加熱される加熱面の例としては、図１３Ａ、１３Ｂに示すフィン１１５および１１６のような形態の他に、単なる面であってもよい。この場合、例えば第１の部屋の壁面の一部が、金属面の表面に当該セラミックス材料の粉砕物を混ぜたコーティング層を設けた冷却除湿面となる。この面を冷却することで、結露による除湿を行う冷却除湿面として機能させ、または加熱することで、加熱面として機能させる。この面は、表面積を確保するために凹凸やヒダを設けた構造としてもよい。また、この面には、付着した水滴を集める樋１２１のような水滴排出手段を設ける。この水滴排出手段の構造としては、この面に溝を形成し、この溝を伝わって水滴が集められて排水が行われるようなデザインが挙げられる。
【０１５９】
また、板状のフィンの代わりに角柱や円柱の表面を用いて、冷却除湿面や加熱面を構成してもよい。この場合、角柱や円柱の金属パイプの表面に当該遠赤外線放射物質を含んだコーティング層を形成し、この金属パイプ内に冷水や温水を流す構造とすればよい。
【０１６０】
図１２に示す例では、ガラス窓１４の室内側に金属製のブラインド１５を配置し、冷房時において、ガラス窓１４からの熱放射が冷熱放射装置１１０に吸収されないようにし、また暖房時には、ガラス窓１４に冷熱放射装置１１０からの熱放射が吸収されないようにしている。このブラインド１５の室内側の面に、先に説明した板状のフィン１１５、１１６の表面に設けたコーティング層１１５ｂ（図１４参照）と同様のコーティング層を形成してもよい。こうすることで、ブラインド１５の室内側に、壁１３と同様の機能を持たせることができる。
【０１６１】
ブラインド１５の代わりに、ロールカーテンを用いることもできる。このロールカーテンの断面構造の一例を図１５Ｇに示す。図１５Ｇには、ロール状の巻かれた状態から引き出された状態のロールカーテン１７０の断面構造が示されている。ロールカーテン１７０は、屋外側（窓側）に化粧シート１７１が位置し、室内側に石粉入り化粧シート１７３が配置されて、それらの間に熱放射に対する反射層として機能するアルミ箔１７２が配置されている。化粧シート１７１と１７３は、樹脂材料を基材としている。化粧シート１７３は、室内側に露出し、石粉が１０重量％配合されている。石粉は、フィン１１５および１１６のコーティング層１１５ｂに含ませたものと同一のものを用いる。この例によれば、ロールカーテン１７０を壁面１３４と同様に機能させることができる。
【０１６２】
壁面に冷却除湿面と同じ遠赤外線放射物質を含ませる構成の一例として、壁紙に遠赤外線放射物質を含ませる例が挙げられる。以下、この例を説明する。図１５Ｈは、壁紙が貼られた壁の断面構造の一例を示す概念図である。図１５Ｈには、壁１３’が示されている。壁１３’は、図１５Ｂの壁１３の代わりに利用できる。
【０１６３】
図１５Ｈには、躯体１３１が示され、この躯体１３１の室内側に、アルミ箔１３２が貼られた石膏ボード１３３が取り付けられた状態が示されている。そして、石膏ボード１３３の室内側の面にさらにアルミ箔１８１が貼られ、アルミ箔１８１の室内側の面に壁紙１８２が貼られている。
【０１６４】
壁紙１８２は、図１４のフィン１１５のコーティング層１１５ｂに含まれている石粉を３重量％含んでいる。壁紙１８２は、紙漉による製造時に、原料となる混合物のスラリー中に上記石粉を混ぜたものを用いることで、石粉を含んだものとすることができる。図１５Ｈにおいて、アルミ箔１８１は、壁紙１８２から放射される遠赤外線が石膏ボード１３３側に行かないようにし、且つ、石膏ボード側からの遠赤外線が壁紙１８２に到達しないようにする反射シートして機能する。石膏ボード１３３は、壁紙１８２の熱が躯体１３１に逃げないように、あるいは躯体１３１の熱が壁紙１８２に到達しないようにする断熱層として機能する。
【０１６５】
この構成では、壁紙１８２の熱交換容量を大きくできるので、壁面を間接的な冷熱放射源または熱放射源として活用した場合に高い機能を期待できる。また、壁紙を貼った壁の構造であるので、低コストおよび少ない手間で実施することができる。なお、壁紙を樹脂シートにより構成する際は、樹脂シートの原料に石粉を含有させればよい。
【０１６６】
この例は、遠赤外線放射物質を含む冷却除湿面と、冷却除湿面に含まれる遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含む壁紙と、この壁面の裏面側に配置された遠赤外線の反射面（金属シート）と、この反射面の裏面側に配置された断熱材とを含む室内環境調整システムの一例となる。壁紙中における当該物質の含有割合は、１重量％以上、２０重量％以下とすることが好ましい。
【０１６７】
以上の例においては、天然石である花崗岩を遠赤外線放射物質として用いる場合を説明したが、遠赤外線放射物質は、他の天然石（例えば玄武岩等）やセラミックス材料（例えば、炭化珪素、窒化珪素、ガラス等）であってもよい。また、壁面や天井に遠赤外線放射物質をパネル状に加工したものを貼り付けてもよい。勿論、このパネル状に加工した建材は、遠赤外線放射物質以外の成分として、骨材や添加材料を含んでいてもよい。また、遠赤外線の放射および吸収を効率よく行うために、遠赤外線放射物質が極力室内空間に露出するようにすることが好ましい。なお、遠赤外線放射物質が室内空間に直接露出していなくても、１ｍｍ程度以下の保護層（例えば塗装の層、ニスの層、壁紙等）で覆われているのであればあれば、大きな問題はない。
【０１６８】
遠赤外線放射物質は、複数種類混ぜて用いてもよい。この場合、床面、壁面および天井面から選ばれた少なくとも一面と、フィンの表面層とに含まれる遠赤外線放射物質の配合割合を同一とする。
【０１６９】
また窓や戸などに用いられる一般的なガラスも良好な遠赤外線放射物質であり、本発明の遠赤外線放射物質として用いることができる。例えば、図１２に示す構成において、障子３の代わりにガラス板を嵌め込んだ引き戸とし、冷熱放射装置１１０のフィンにこの引き戸に嵌め込んだガラス板の粉砕物をコーティングする。さらに、この引き戸に嵌め込んだガラスの粉砕物を含んだ漆喰により、リビング１、和室２および廊下５の壁面および天井面を構成する。なお、漆喰における当該ガラスの粉砕物の含有量は、図１２〜１５Ｈに関連して説明した場合と同じとする。この構成によれば、障子３の代わりに配置したガラス板を嵌め込んだ引き戸を介した熱エネルギーの移動により、リビング１における冷房効果または暖房効果が和室２に及ぶ。
【０１７０】
フィン１１５、１１６や、あるいはフィン１１５、１１６に代えて用いることができるとして先に説明した単なる面を、遠赤外線放射物質の（またそれを含む）一体物で構成してもよい。このような一体物としては、板状にしたセラミックスの焼き物を挙げることができる。また、フィン１１５および１１６に付着した水滴を室外に排出せず、集めて排水タンク等に回収してもよい。また、フィンの表面や漆喰の壁面を研磨し、遠赤放射材料の粉砕物を露出させて、熱放射の授受がより効率よく行われるようにしてもよい。
【０１７１】
上述の実施形態では、住居用の部屋に本発明を適用した例を説明したが、教室、オフィス、スポーツ施設、図書館、店舗、その他人間が活動や生活をする部屋全般に本発明は利用可能である。上記の実施形態は例示であり、物件や施工現場に合わせて、各種建材や工法を適宜選択できることはいうまでもない。
【０１７２】
上述の実施形態では、部屋の内面に含ませた石粉が一種類の場合を説明したが、例えば壁面の第１の面に第１の種類の石粉を含ませ、壁面の第２の面に第２の種類の石粉を含ませる構成も可能である。この場合、冷熱放射装置１１０のフィン１１５および１１６に、上記第１の種類の石粉と上記第２の種類の石粉とを混ぜたものをコーティングすればよい。
【０１７３】
図１２の冷温水発生装置１１１では、媒質として水を用いているが、水以外の媒質を用いることもできる。例えば、冷房専用であれば、媒質としてアンモニア等の公知の冷媒を用いることができる。また暖房専用であれば、オイルや蒸気を媒質として用いることができる。
【０１７４】
また、上述の実施形態は、内面の少なくとも一部に遠赤外線放射物質を含む部屋と、前記部屋に配置され、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含み、冷却されることで、結露による除湿を行う冷却除湿面と、前記部屋に隣接する他の部屋とを備え、前記他の部屋の内面の少なくとも一部が、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含む構成の室内環境調整システムとして把握することもできる。また、この構成において、他の部屋の内面に前記冷却除湿面から見通せる第１の部分と見通せない第２の部分とがあり、前記第１の部分と前記第２の部分とには、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質が含まれ、前記第１の部分と前記第２の部分とは互いに見通せる関係にある室内環境調整システムとして把握することもできる。
【０１７５】
次に、上述の実施形態の種々の応用例を説明する。
例えば、公共施設やホテルのロビー等において、壁面や床面に石材が既に用いられている場合がある。このような既存設備に本発明を適用する例を説明すると、このような場合、既存の室内空間に、当該石材（壁面や床面に用いられた石材）の粉砕物をコーティングしたフィンを備えた冷熱放射装置１１０（図１３Ａ、１３Ｂおよび図１４参照）を配置するだけでよい。
【０１７６】
本発明を利用した冷房効果の原理を応用したもう一つの例として、遠赤外線放射物質を含んだ繊維や織布（または不織布）を用いた衣服を用いる事例を挙げることができる。この場合、冷房動作時において、人体からこの衣服への熱放射が起こり、この衣服から冷熱放射装置のフィンおよび部屋内面への熱放射が起こり、最終的に人体の熱が、冷熱放射装置のフィンに吸収され、冷房効果が発揮される。つまり、図１２のリビング１のような構造を備えた室内環境調整システムにおいて、上記の衣服がこのシステムの一部として機能することで、人体の熱を熱放射の形で吸収する。この衣服を着た場合、暖房時には、これとは逆の作用により、人体から周囲の環境に逃げる熱放射量が減り、暖房効果が高まる。
【０１７７】
例えば、このような衣服の構成を利用した寝衣（ねまき）を用意すれば、図１２のリビング１や和室２の構成と同様な構造を寝室に利用した場合に、高温時であれば涼しく、低温時であれば温かい環境で寝ることができる。また、寝具への応用でいえば、枕、布団等に当該遠赤外線放射物質と同一の材料を含ませることで、同様な効果を得ることができる。これは、ソファー、クッション、膝掛け等についても同様にいえることである。なお、当該遠赤外線放射物質を含ませる割合は、壁面等の場合と同じである。
【０１７８】
この応用例は、内面の少なくとも一部に遠赤外線放射物質を含む第１の部屋と、この第１の部屋に配置され、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子により構成される物質を含み、冷却されることで、結露による除湿を行う冷却除湿面とを備えた環境において、前記冷却除湿面を冷却することで、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含んだ衣服を着た人間からの熱放射を、前記衣服に含まれる前記物質に吸収させ、この衣服に含まれる前記物質からの熱放射を前記内面および前記冷却除湿面に吸収させることを特徴とする人体の冷却方法またはシステムの一例となる。またここでは、衣服を寝具に置き換えて発明を把握することも可能である。この応用例については、下記で更に詳しく説明する。
【０１７９】
上述の実施形態の別の応用例を説明すると、本発明における部屋は、人間が生活で利用する部屋に限定されず、物品を保管する部屋（例えば倉庫の部屋）や陳列する空間（例えばショーケース）であってもよい。食品等の中には、高温を避けなければならないが、冷気に当てては好ましくないものがある。また、高温は避けなければならないが、一方で過度の冷却が好ましくないものがある。このようなものの保管や陳列に、本発明のシステムを適用した部屋や空間を利用することができる。
【０１８０】
また、動物を飼育する部屋に本発明を利用した冷房システム（または暖房システム）を導入することもできる。例えば、家畜を飼育する部屋に本発明を利用した冷房システムを導入することで、気温が高い季節における家畜への負担を減らすことができる。
【０１８１】
本発明における部屋は、家やビルといった建築物内の部屋に限定されず、移動体が備える部屋であってもよい。移動体としては、車、バス、鉄道車両、船舶、航空機が挙げられる。本発明を利用した冷房機能は、エアコンの冷房に比較して、低消費電力で動作するので、電源容量が限られている車の冷房への適用に適している。特に小型車や電気自動車に利用するのに適している。
【０１８２】
また本発明は、冷熱源を見通せない場所であっても、間接的な熱放射を介した熱エネルギーの授受により、そこを２次的な（あるは間接的な）冷熱源として利用できるので、乗用車のようにシートの背もたれ等により室内の見通しが妨げられる構造の室内であっても、冷房効果を効果的に発揮させることができる。なお、乗用車の室内に本発明を適用するのであれば、室内の壁面として、ドアの内側等の面を利用すればよい。また、シートの露出面等に当該遠赤外線放射物質を含ませ、なるべく遠赤外線放射物質を含む面の面積を大きく確保するようにすればよい。
【０１８３】
本発明をオフィスに適用することもできる。このような場合、部屋の壁面等の内面だけなく、事務スペース等を区切る仕切り（衝立、間仕切り、パーティションとも呼ばれる）の表面に遠赤外線放射物質を含ませることで、仕切りを壁面等と同様な２次冷放射源（あるいは２次熱放射源）として活用することができる。仕切りにこのような機能を与えるには、例えば、仕切りの表面を覆う表面材（例えば織布により構成される表面材）に遠赤外線放射物質の粉砕物を含んだバインダーを含浸させればよい。
【０１８４】
図１２に示す実施形態において、冷熱放射装置１１０のフィン１１５（図１３Ａ、１３Ｂ参照）、符号〔１〕〜〔９〕の壁面部分、および人間の熱放射量を熱放射量計で測定した結果を下記表３に示す。ここで、熱放射量計は、ＯＰＴＥＸ社製のＥＲ−１ＰＳ（測定波長範囲：７〜２０μｍ）を用い、被測定部分までの距離は１ｍとした。また、フィン１１５に対する測定は、フィン１１５が並んだ部分の中央部分に対して行った。また測定は、太陽光の影響を避けるために夜間に行った。またフィンの温度は、冷温水発生装置１１１に付属しているコントローラの設定温度の設定値とした。また人体の測定において、対象となる人間は、成人の男性（体重６４ｋｇ）であり、服装は、上が綿のＴシャツであり、下が綿の半ズボンである。また各測定は、温度設定を行ってから、１時間が経過してから行った。また図１２の障子３は閉め、ガラス戸４は開けた状態とし、トイレ６の戸は閉めた状態とした。なお、外気温は約２８℃であった。またフィンの総面積とリビング１の（壁面＋天井面）との面積比率は、約１：２０であった。なお床は、通常のフローリングの床とした。
【０１８５】
熱放射量計の計測値は、熱放射量計に付属のディスプレイに表示された値であり、放射率に応じた校正がされていない生データである。またその値は、任意値であり、その絶対値が熱放射のエネルギーの値を直接示す訳ではない。しかしながら説明を理解し易くするために、以下において、便宜的に表３に示す熱放射量計の表示を熱放射量と呼ぶ。また、表３の熱放射量は、熱放射量計が測定可能な範囲内（この条件では数十ｃｍ平方）からのものであるから、単位面積当たりの熱放射量に対応していると見なせる。
【０１８６】
【表３】
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【０１８７】
ここで、フィン温度９℃と１１℃とが冷房動作をさせた場合に相当し、フィン温度２０℃が冷房をかなり弱くした場合に相当し、フィン温度２５℃が、夏季に冷熱放射装置１１０の動作をＯＦＦにした場合に相当する。ここでは、冷温水発生装置１１１の電源をＯＦＦにしても、冷熱放射装置１１０内の循環水が室温になるまでの時間が長くかかるので、２５℃に設定することで、擬似的に夏季における冷熱放射装置１１０の動作ＯＦＦの状態を作り出している。
【０１８８】
表３から明らかなように、フィンや壁面の熱放射量に比較して、人間の熱放射量は、その値が大きい。この値の差に起因して、人体からフィンや壁面に相対的に熱放射が生じ、人体から放射される熱放射のエネルギーが、フィンや壁面に吸収される。
【０１８９】
表３のデータの一部をグラフにまとめたものを図１９に示す。図１９のプロット点○の遷移は、フィンの温度を下げることで、リビング１内の壁１３からの熱放射量が低下する現象を示している。言い換えれば、これは、フィンの温度を下げることで、壁１３から冷熱放射装置１１０に吸収される熱放射エネルギーがより多くなり、それに伴い壁１３の温度が低下し、壁１３から放射される遠赤外線の量が低下する現象を示している。
【０１９０】
表３には、リビング中央に立つ人間からの熱放射量の測定値が示されている。表３から明らかなように、フィンの温度を下げると、人間からの熱放射量も少しであるが低下する。これは周囲から吸収される人体からの熱放射の量が、フィンの温度低下に比例して多くなり、そのため人体の持つ熱量が低下し、それが人体からの熱放射量の低下として現れている現象であると理解できる。
【０１９１】
体感としては、フィン温度９℃や１１℃では、涼しすぎ（つまり寒い）、フィン温度２０℃では、冷房効果がやや弱く感じた。外気温や屋外の湿度にもよるが、この実施形態の場合、フィン温度１５〜１７℃程度が快適な冷房環境であった。
【０１９２】
図１９において、プロット点○とプロット点●とを比較すると、障子３のリビング側の面は、フィンの温度低下に対する熱放射量の値が、壁１３に比較して大きい。つまり、フィンの温度に追従した冷え具合が壁１３に比較して低い。
【０１９３】
これは、障子３が、フィンのコーティング層に含まれている遠赤外線放射物質である花崗岩を含んでいない普通の障子紙で構成されているために、同一分子種間における熱放射を介した熱放射エネルギーの伝熱効率が最大となる原理が利用できず、それ故に熱放射エネルギーの伝熱時の損失が大きいためであると考えられる。
【０１９４】
このように、プロット点○とプロット点●とで示されるデータには、同一分子種間における熱放射を介した伝熱が高効率に行われる現象を利用した優位性が顕著に表れているといえる。
【０１９５】
表３を見ると、フィンの温度を２５℃から９℃に低下させると、フィンの熱放射量は、７０低下する。よって、フィン温度２５℃の環境にいた人間（熱放射量：３２７）が、フィン温度９℃の環境に移ると、人体とフィンとの間の熱放射量の差は、９から７９に増大し、その差７０の分、人体からフィンに吸収される熱放射量が増大し、その分涼しさをより感じることになる。
【０１９６】
一方、表３を見ると、フィンの温度を２５℃から９℃に低下させると、リビング１の壁部分〔１〕の熱放射量は、３０８から２９８になる。よって、フィン温度２５℃の環境にいた人間（熱放射量：３２７）が、フィン温度９℃の環境に移ると、人体とリビング１の壁〔１〕の部分との間の熱放射量の差は、（３２７−３０８）＝１９から（３２７−２９８）＝２９に増大し、その差１０の分、人体からリビング１の壁〔１〕の部分に吸収される熱放射量が増大する。
【０１９７】
この壁１３と人間との間における熱放射量の差の増大の程度（上記数値１０）は、フィンと人間との間における熱放射量の差の増大の程度（上記数値７０）に比較して、１４％程度である。
【０１９８】
しかしながら、フィンの総面積とリビング１における（壁面＋天井面）の面積との面積比は、約１：２０であり、熱放射のエネルギーの総量は、熱放射が行われている部分の面積に比例するから、リビング１の壁面と天井面の全てが同じように機能していると仮定すると、壁と天井の全体では、冷熱放射装置１１０と同程度以上の冷放射作用が働いていることが見積もられる。しかも、壁と天井は、人間を取り囲むように位置しているので、人間が放射する熱放射エネルギーを漏れなく効果的に吸収する。以上のことから、石粉を混ぜた壁や天井の冷房効果への寄与が、冷熱放射装置１１０と同程度以上であり、有効なものであることが結論される。
【０１９９】
図１９には、フィンの温度低下に伴って、障子３によって仕切られている和室２の壁〔５〕の部分の熱放射量も低下する現象が示されている。図１２に示されるこの和室２の壁〔５〕の部分における熱放射量の低下の程度は、リビング１に比較すれば小さいが、図１９からは、本発明の熱放射を利用した冷房効果が、閉めきった障子３を介して、リビング１から和室２に及んでいる現象が読み取れる。事実、和室２においても、リビング１ほどではないが、冷房効果が体感できている。図１９のデータは、この体感結果と整合する。なお、障子３を開ければ、同一分子種間の熱放射エネルギーの伝熱作用が働くので、和室２における冷房効果は、さらに向上することが予想される。
【０２００】
図１９には、冷熱放射装置１１０のフィンから見通せない壁〔８〕の部分の熱放射量が低下するデータが示されている。このデータは、図１８に関連して説明したメカニズムが働いているためであると考えられる。事実、廊下５の５’の付近（図１８参照）においても、リビング１ほどではないが、冷房効果が体感できている。図１９のデータは、この体感結果と整合する。
【０２０１】
図１１を見ると、トイレ６の壁〔９〕の部分からの熱放射量は、フィンの温度を低下させても、有意な変化は示さない。これは、閉めている状態のトイレ６の戸が、両面に合板（合板１枚の厚さは５ｍｍ程度と予想され、内部構造は不明）が貼られ、さらにその露出表面に塗装がされた構造であるので、熱放射の影響がトイレ６の内部にまで及ばなかったためであると考えられる。また、トイレ６の壁面が普通の壁紙であったためであると考えられる。
【０２０２】
フィンの温度が２５℃において、各部分の熱放射量が互いに近い値に収束している。これは、フィンによる熱放射の吸収作用（冷放射作用）が有効に機能しなくなっているためであると考えられる。この傾向は、表３にも現れている。すなわち、表３において、フィン温度２５℃では、フィン表面の熱放射量が人間を除く他の部分に比較して、大きな値で計測されている。これは、フィンが人間以外の表中の部分に対して、僅かではあるが熱放射源として機能している傾向を示し、冷放射源としては機能していない現象を示しているといえる。
【０２０３】
図２０は、本発明の更なる実施形態として、本発明を利用して生活環境の調整を行う一例を示す概念図である。図２０には、部屋７００が示されている。部屋７００は、フローリングの床面７０１、漆喰の壁面７０２、漆喰の天井面７０３を備えている。床面７０１は、２５℃での放射率が０．９を超える花崗岩を１μｍ以下に粉砕した石粉を混ぜたニスにより塗装されている。このニスの層における石粉の含有量は、約３重量％とされている。壁面７０２と天井面７０３の漆喰は、厚さが約３ｍｍであり、硬化した状態において、上記の石粉を約５重量％含む状態とされている。
【０２０４】
部屋７００の内部には、冷却除湿面兼加熱面７０４を有する冷却加熱装置７０５が配置されている。冷却加熱装置７０５は、冷却除湿面兼加熱面７０４を表面に備えた複数のフィン（図示せず）を平行に並べた構造を有している。冷却除湿面兼加熱面７０４は、このフィンの表面に形成された上記石粉をコーティングしたコーティング層により構成されている。フィンは、アルミニウム製であり、その内部には、冷水または温水を流すことができる構造とされている。フィンは、熱伝導の良好な他の金属または合金材料、例えば鉄や銅、それらの合金など、で製作してもよい。フィンの内部に冷水または温水を流すことで、このフィンの表面に設けられた上記石粉のコーティング層が、冷却除湿面または加熱面として機能する。
【０２０５】
この例では、上記のコーティング層は、フィンの表面に上記石粉を混ぜた塗料を塗り、この塗料が硬化した層（石粉を含んだ塗料の皮膜）により構成されている。乾燥状態における塗料の皮膜中における石粉の含有量は、１５重量％とされている。なお、一般に、このコーティング層中における石粉の含有量は、１重量％以上となるようにする。
【０２０６】
部屋７００の外には、室外機として冷温水発発生装置７０６が配置されている。冷温水発生装置７０６は、公知のヒートポンプ機能を有し、冷却加熱装置７０５に冷水または温水を供給する。例えば、冷水の場合、冷却加熱装置７０５に供給された冷水は、そこで熱交換を行って上記フィンの熱を吸収し、この際に上記フィンを冷却する。熱交換により温度が上昇した冷水（あるいは温度が上昇して冷水ではなくなった水）は、冷温水発生装置７０６に戻されて再度冷却され、再び冷却加熱装置７０５に供給される。なお、温水の場合は、温水が冷温水発生装置７０６から冷却加熱装置７０５に供給される。
【０２０７】
また、冷却除湿面兼加熱面７０４の下部には、結露した水滴を滴下させ集める樋７１１が配置されている。この樋７１１に集められた水滴は、屋外に排出される。
【０２０８】
図２０には、衣服７０７を着用した人間７０８が枕７０９に頭を載せて横たわっている状態が示されている。衣服７０７は、ポリエステル繊維を混合した綿の布地により構成されている。このポリエステル繊維は、上記の石粉を混ぜた原料から紡糸されている。石粉の含有量は、衣服７０７全体に対して、３重量％とされている。枕７０９は、衣服７０７を構成するのと同じ布地により表面が覆われている。
【０２０９】
図２１Ａ、２１Ｂは、本実施形態における冷房効果を説明する概念図である。冷温水発生装置７０６において冷水を発生させ、それを冷却加熱装置７０５に供給すると、冷却除湿面兼加熱面７０４が冷却される。冷却除湿面兼加熱面７０４が冷却されると、床面７０１、壁面７０２および天井面７０３に対して、冷却除湿面兼加熱面７０４が相対的に低温となり、ステファン・ボルツマンの法則により、床面７０１、壁面７０２および天井面７０３から冷却除湿面兼加熱面７０４に対して熱放射が生じる。この様子が図２１Ａに概念的に示されている。この熱放射は、同一分子種間における熱放射を介したエネルギー交換が高い効率で行われる原理により、高い効率で行われる。
【０２１０】
冷却除湿面兼加熱面７０４に熱放射によって熱エネルギーを奪われた床面７０１、壁面７０２および天井面７０３は、熱エネルギーを失うので、その温度が僅かに低下する。この結果、同じ分子種の遠赤外線放射物質を含む衣服７０７および枕７０９に対する床面７０１、壁面７０２および天井面７０３の温度が僅かに低下し、衣服７０７および枕７０９から放射される遠赤外線が床面７０１、壁面７０２および天井面７０３に吸収される。この際も、同一分子種間における熱放射を介したエネルギー交換が高い効率で行われる原理により、熱交換が高い効率で行われる。
【０２１１】
こうして、衣服７０７や枕７０９が持つ熱エネルギーが、熱放射の形で床面７０１、壁面７０２および天井面７０３を経由して、冷却除湿面兼加熱面７０４に吸収され、最終的に冷温水発生装置７０６から屋外に排出される。なお、衣服７０７や枕７０９から冷却除湿面兼加熱面７０４に吸収される熱放射の成分も当然ある。
【０２１２】
衣服７０７および枕７０９から放射される遠赤外線が床面７０１、壁面７０２および天井面７０３に吸収されることで、衣服７０７および枕７０９の表面温度が僅かに低下し、人間７０８からの熱放射をより吸収し易い状態が得られる。
【０２１３】
具体的にいうと、人間は３６．５℃程度で常に発熱している発熱体であるから、絶えず周囲に熱放射を行っている。ここで、上述した現象により、衣服７０７および枕７０９からの熱放射が壁面７０２等を介して、最終的に冷却除湿面兼加熱面７０４に吸収されると、衣服７０７および枕７０９からの熱放射量が減少し（つまりその温度が低下し）、人間７０８からの熱放射量との差が増大する。この結果、冷却除湿面兼加熱面７０４を冷却しない場合に比較して、衣服７０７および枕７０９から人間７０８への熱放射量が減少する。言い替えると、人間７０８の熱が熱放射の形で衣服７０７および枕７０９に吸収される傾向が大きくなる。こうして、冷却除湿面兼加熱面７０４を冷却しない場合に比較して、人間７０９が失う熱量が増大し、人間７０８が涼しさを感じる環境が実現される。
【０２１４】
また冷却除湿面兼加熱面７０４が冷却されると、冷却除湿面兼加熱面７０４に結露が生じ、空気中の水分が水滴として冷却除湿面兼加熱面７０４に付着する。この付着した水滴は、樋７１１に滴下し、屋外に排出される。この仕組みにより、部屋７００内部の除湿が行われる。この除湿も部屋７００の内部の快適性を高める上で有効に機能する。
【０２１５】
上記の例によれば、冷却除湿面７０４を冷却することで、同一分子間における熱放射を介した熱エネルギーの交換が高い効率で行われる原理により、壁面７０２および天井面７０３からの熱放射が冷却除湿面７０４に吸収され、さらに衣服７０７および枕７０９からの熱放射が壁面７０２および天井面７０３に吸収される。この結果、衣服７０７および枕７０９の熱放射量が減少し、人間７０８からの熱放射を吸収し易い状態が実現される。そして、人間７０８からの熱放射が衣服７０７および枕７０９に吸収されることで、人間７０８が失う熱量が増大し、人間７０８が涼しさを感じる環境が実現される。
【０２１６】
この原理では、冷気を肌に当てる訳ではないので、通常のエアコン冷房において問題となる冷気に起因する不快な環境とならない。そのため、冷気による冷えや、冷気により呼吸器系を痛めるようなことがない。また、除湿が同時に行われるので湿度低下による爽やかな環境が得られる。また、冷媒によって空気を冷やし、この冷えた空気によって人体を冷やすプロセスを経ず、人体から熱放射される熱エネルギーを冷却された冷却除湿面兼加熱面に吸収させるので、エアコンに比較してエネルギーの利用効率が高い。つまりより少ない消費エネルギーで冷房効果を得ることができる。
【０２１７】
また、衣服による冷房効果の調整が可能であるので、暑がりの人は、遠赤外線放射物質の含有率の高い衣服を着用し、寒がりの人は、遠赤外線放射物質の含有率の低い衣服を着用する（必要であれば、通常の下着等を重ね着する）といった人それぞれの感覚に合わせた調整が容易に行える。通常のエアコン冷房の場合、寒がりの人が重ね着をしても冷気が顔や手足といった露出部分に当たることによる不快感、さらに冷気を吸い込むことによる呼吸系への負担が生じる。しかしながら、本発明を利用した場合、冷気に起因する問題が発生しないので、上述したように人それぞれの事情に応じた環境の調整を簡単に行える。
【０２１８】
図２２Ａ、２２Ｂは、本実施形態における暖房効果を説明する概念図である。冷温水発生装置７０６において温水を発生させ、それを冷却加熱装置７０５に供給すると、冷却除湿面兼加熱面７０４が加熱される。冷却除湿面兼加熱面７０４が加熱されると、床面７０１、壁面７０２および天井面７０３に対して、冷却除湿面兼加熱面７０４が相対的に高い温度となり、ステファン・ボルツマンの法則により、床面７０１、壁面７０２および天井面７０３に対して、冷却除湿面兼加熱面７０４からの熱放射が生じる。この様子が図２２Ａに概念的に示されている。この熱放射は、同一分子種間における熱放射を介したエネルギー交換が高い効率で行われる原理により、高い効率で行われる。
【０２１９】
冷却除湿面兼加熱面７０４からの熱放射によって熱エネルギーを与えられた床面７０１、壁面７０２および天井面７０３は、熱エネルギーを得るので、その温度が僅かに上昇する。この結果、同じ分子種の遠赤外線放射物質を含む衣服７０７および枕７０９に対する床面７０１、壁面７０２および天井面７０３の温度が僅かに高くなり、衣服７０７および枕７０９からの熱放射量よりも床面７０１、壁面７０２および天井面７０３からの熱放射量が大きな値となり、床面７０１、壁面７０２および天井面７０３から衣服７０７および枕７０９への熱放射が発生する。この際も、同一分子種間における熱放射を介したエネルギー交換が高い効率で行われる原理により、熱交換が高い効率で行われる。なお、衣服７０７や枕７０９に対して、冷却除湿面兼加熱面７０４から直接行われる熱放射の成分もある。
【０２２０】
衣服７０７および枕７０９に対して、床面７０１、壁面７０２および天井面７０３から熱放射が生じることで、衣服７０７および枕７０９の表面温度が僅かに上昇し、冷却除湿面兼加熱面７０４を加熱しない場合に比較して、衣服７０７および枕７０９からの熱放射量が増加する。この結果、人間７０８から衣服７０７および枕７０９に逃げる熱放射量が相対的に低下し、人間７０８から周囲に奪われる熱量が減少し、人間７０８が感じる寒さが和らぐ暖房効果が得られる。
【０２２１】
遠赤外線放射物質を含んだ布は、敷物や布団等に適用することもできる。また、当該遠赤外線放射物質を含んだ布をソファー等の家具に利用することもできる。このようにすることで、上述した衣類７０７や枕７０９と同様な機能を発揮する敷物、布団、ソファー等を得ることができる。
【０２２２】
床面を床暖房構造とし、床面を加熱する構成としてもよい。この場合、冷却除湿面兼加熱面７０４は加熱されなくてもよい（勿論、加熱してもよい）。この場合、床面からの熱が壁面および天井面を介して、布に伝わり、暖房効果が得られる。また、上記の例では、冷房と暖房を選択可能な構成を例示したが、冷房のみ、または暖房のみの構成としてもよい。
【０２２３】
本発明においては、上で説明した種々の実施形態に限らず、そのほかの実施形態が可能であり、その一例を下記に掲げる。
【０２２４】
（１）床面、壁面および天井面を備えた室内空間と、
遠赤外線の放射率が０．８以上の材料を３重量％以上含む材質で構成され、且つ、前記室内空間に露出した加熱面を有する加熱装置と、
前記遠赤外線の放射率が０．８以上の材料を３重量％以上含む材質で構成され、且つ、前記室内空間に露出した冷却除湿面を有する冷却除湿装置と
を備え、
前記床面と前記壁面、または前記床面と前記天井面は、前記遠赤外線の放射率が０．８以上の材料を３重量％以上含む、室内環境調整システム。
【０２２５】
（２）前記遠赤外線の放射率が０．８以上の材料は、天然石材であり、
前記床面は、前記天然石材を加工した石材床板パネルにより構成されており、
前記床面は、前記加熱面である、上記（１）に記載の室内環境調整システム。
【０２２６】
（３）前記壁面または前記天井面は、前記遠赤外線の放射率が０．８以上の材料の粉砕材を含んでいる、上記（１）又は（２）に記載の室内環境調整システム。
【０２２７】
（４）前記床面と前記壁面、または前記床面と前記天井面は、その合計の熱容量が、室内空気容積の熱容量の２倍以上である、上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
【０２２８】
（５）前記冷却除湿面は、
冷却される金属材料と、
前記金属材料の表面を被覆した前記遠赤外線の放射率が０．８以上の材料を含む被覆層と
を備える、上記（１）〜（４）のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
【０２２９】
（６）室内で発生する遠赤外線を吸収する遠赤外線の放射率が０．８以上の第１の材料を含む室内の内面構成部材と、
前記第１の材料を含み、冷却されることで前記第１の材料が放射する遠赤外線を吸収する冷却除湿面と、
前記冷却除湿面を冷却する冷却除湿装置と
を備える室内環境調整システム。
【０２３０】
（７）内面の少なくとも一部に遠赤外線放射物質を含む第１の部屋と、
前記第１の部屋に配置され、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含み、冷却されることで、結露による除湿を行う冷却除湿面と、
前記冷却除湿面に結露する水滴を集める水滴収集手段と
を備える室内環境調整システム。
【０２３１】
（８）内面の少なくとも一部に遠赤外線放射物質を含む第１の部屋と、
前記第１の部屋に配置され、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含み、加熱される加熱面と
を備える室内環境調整システム。
【０２３２】
（９）前記第１の部屋に隣接し、内面の少なくとも一部に前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含む第２の部屋を備える、上記（７）又は（８）に記載の室内環境調整システム。
【０２３３】
（１０）前記第１の部屋の壁面は、前記遠赤外線放射物質と同一の材料の粉砕材を１重量％以上含む塗り壁である、上記（７）又は（８）に記載の室内環境調整システム。
【０２３４】
（１１）前記第１の部屋と前記第２の部屋とを仕切る仕切り手段を備え、
前記仕切り手段は、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなら物質を含む、上記（９）に記載の室内環境調整システム。
【０２３５】
（１２）前記第１の部屋および／または前記第２の部屋は、開閉手段を介した収納を備え、
閉鎖状態において前記開閉手段の前記第１または第２の部屋の室内側の面は、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含む、上記（９）に記載の室内環境調整システム。
【０２３６】
（１３）前記冷却除湿面は、金属の表面に形成された前記遠赤外線放射物質を含むコーティング層により構成されている、上記（７）に記載の室内環境調整システム。
【０２３７】
（１４）前記加熱面は、金属の表面に形成された前記遠赤外線放射物質を含むコーティング層により構成されている、上記（８）に記載の室内環境調整システム。
【０２３８】
更に、本発明の室内環境調整システムを応用して生活環境を調整する方法の例として、次のものを挙げることができる。
【０２３９】
（１５）内面の少なくとも一部に遠赤外線放射物質を含む部屋において、
前記部屋内に配置され、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含み、冷却されることで、結露による除湿を行う冷却除湿面を冷却し、
前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含む布からの熱放射量を減少させる、生活環境の調整方法。
【０２４０】
（１６）内面の少なくとも一部に遠赤外線放射物質を含む部屋において、
前記部屋内に配置され、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含み、加熱が可能な加熱面を加熱し、
前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含む布からの熱放射量を増加させる、生活環境の調整方法。
【０２４１】
（１７）前記加熱面が床面である、上記（１６）に記載の生活環境の調整方法。
【０２４２】
上記（１）のシステムは、床面、壁面および天井面を備えた室内空間と、遠赤外線の放射率が０．８以上の材料を３重量％以上含む材質で構成され、且つ、前記室内空間に露出した加熱面を有する加熱装置と、前記遠赤外線の放射率が０．８以上の材料を３重量％以上含む材質で構成され、且つ、前記室内空間に露出した冷却除湿面を有する冷却除湿装置とを備え、前記床面と前記壁面、または前記床面と前記天井面は、前記遠赤外線の放射率が０．８以上の材料を３重量％以上含むことを特徴とする。
【０２４３】
上記（１）のシステムによれば、加熱面が加熱されることで、そこに含まれる遠赤外線の放射率が０．８以上の材料（以下、遠赤外線放射物質という）から遠赤外線の放射のかたちで熱放射（熱輻射）が発生する。この際、（ａ）加熱面が室内空間に対して露出し、（ｂ）同一材料間で赤外線の放射および吸収のやり取りが行われ、（ｃ）床と天井、あるいは床と壁というように、室内に放射された電磁波が必ず当たる組み合わせの部分に遠赤外線放射物質が含まれているので、加熱面から放射された熱エネルギーが、効果的に床もしくは天井、または床もしくは壁に吸収される。
【０２４４】
加熱面からの放射熱を吸収した他部の遠赤外線放射物質は、吸収した熱を遠赤外線として２次放射する。この作用が繰り返されることで、室内は、多様な方向からの熱放射によって満たされる。こうして、室内の多様な方向から放射熱が放射され、室内の人間がこの放射熱を受けて暖かさを感じる。またそれに加えて、この放射熱が室内の空気中の遠赤外線吸収成分（主に水分と二酸化炭素）に吸収されて、室内の気温が上昇する。
【０２４５】
この仕組みによれば、加熱面の加熱に要した熱エネルギーは、加熱面から放射熱として、室内に放射される。この放射熱は、床や壁や天井の加熱面に含まれるものと同一材料成分（遠赤外線放射物質）に吸収される。この際の熱エネルギーの放射および吸収は、同一分子間の分子の振動エネルギーの遠赤外線を介した共鳴現象を利用してのエネルギーの交換となる。このため、熱エネルギーの放射および吸収は、高効率であり、低損失で行われる。放射熱を受け取った床や壁や天井は、それを室内に２次放射し、それは、室内にいる人間の人体や室内空間の空気中の遠赤外線吸収成分を放射熱により加熱する。
【０２４６】
この際、温風による加熱ではないので、温風が肌に当たることによる問題が発生しない。また、温風の流れを利用せず、さらに放射が室内全体に一様に行われるので、室内の垂直方向における温度分布の差を小さくできる。さらに、床や壁から２次放射された放射熱のうち、人体や空気中の遠赤外線吸収成分に吸収されなかった成分は、床や壁の他の部分に再び吸収され、さらに室内に再放射され、同様な作用が繰り返される。この際、人体や空気中の遠赤外線吸収成分に吸収されなかった遠赤外線は、同一分子間の遠赤外線の放射→吸収→再放射のサイクルを繰り返すので、加熱面から供給される熱エネルギーを無駄なく人体や空気中の遠赤外線吸収成分の加熱に利用する（換言すれば使い切る）ことができる。また、部屋全体の空気中の遠赤外線吸収成分が均一に温められ無駄な加熱を避けることができる。これらの理由により、省エネルギー暖房を実現することができる。
【０２４７】
なお、本発明は、室内にいる人間の体に放射熱を吸収させて人間に温かさを感じさせる技術であるので、ここでは、暖房という語を、「室内にいる人間が温かさを感じるようにする作用」という意味で用いる。同様に、冷房という語は、「室内にいる人間が涼しさを感じるようにする作用」という意味で用いる。
【０２４８】
上記（１）のシステムにおいて、冷却除湿面が冷却されると、熱平衡のバランスの崩れが大きくなり、そこに含まれる遠赤外線放射物質が、部屋の内側を構成する床や壁や天井からの放射熱を効率良く吸収する状態となる。これは、遠赤外線の放射特性に優れた物体は、遠赤外線の吸収特性も優れているという基本原理を利用している。上記の冷却除湿面における放射熱の吸収において、（ａ）冷却除湿面が室内空間に対して露出し、（ｂ）同一材料間で赤外線の放射および吸収のやり取りが行われ、（ｃ）床と天井、あるいは床と壁の組み合わせでは、冷却除湿面が直接見える位置から遠赤外線が放射されるので、床もしくは天井、または床もしくは壁からの放射熱を効率良く冷却除湿面に吸収させることができる。冷却除湿面に放射というかたちで熱を吸収させた床や壁や天井は、室内にいる人体や室内の空気中の遠赤外線吸収成分が有する熱エネルギーを放射熱のかたちで吸収する能力が高められる。これにより、室内における人間の発する熱や室内の空気中の遠赤外線吸収成分の熱が、放射熱のかたちで、床や壁や天井に奪われ、人間は、ひんやりとした感覚を感じ、また室内温度が低下する。以上の原理により、冷房効果が得られる。
【０２４９】
また、上記の作用に伴い、冷却除湿面を利用した除湿機能が働く。冷却除湿面は、冷却されるので、その表面温度を適切に選択することで、室内の水蒸気をそこに結露させることができる。この結露した水滴を滴下させて回収する構造とすることで、室内の除湿を行うことができる。空気中の水分は、遠赤外線の吸収物質であるので、上述した放射を利用した壁面等の遠赤外線の吸収機能を高める作用、および人体からの壁面等への遠赤外線の吸収作用の障害となる。したがって、室内の除湿を行い室内空気中の水分を除去することで、上述した放射を利用した冷房効果の効率を高めることができる。また、除湿を行うと、不快指数が下げられるので、この点でも冷房効果を高めることができる。本発明の室内環境調整システムの冷房機能は、放射熱を冷却除湿面から吸収する方式であるので、通常の対流式の冷房装置のように、室温を５℃以上下げるといった強制冷房効果はない。しかしながら、上述の除湿機能を併用することで、人体から室を構成する建材への放射熱の吸収効率を高め、また夏季における高温多湿を緩和し、快適な住環境を提供することができる。
【０２５０】
この冷房の仕組みによれば、同一分子間の放射による熱エネルギーの移動を利用して、室内の熱エネルギーを冷却除湿面に吸収させるので、熱エネルギーの移動効率が高く、効果的に室内の熱エネルギーを冷却除湿面に吸収させることができる。また、冷却除湿面は、冷却装置で直接冷却することができ、高い冷却効率を得ることができる。このため、冷却除湿面を冷却するのに必要なエネルギーの利用効率を高くすることができる。
【０２５１】
また、冷やされた空気の移動を利用しないので、対流方式の冷房における気流が肌に直接当たることによる問題が発生しない。また、冷気の移動を利用せず、放射が室内において一様に行われるので、室内の垂直方向における温度分布の差を小さくできる。
【０２５２】
以上述べたように、本発明では、部屋の内面を構成する部材が発生する遠赤外線の放射を利用した人体への熱量の供給、または放射熱を吸収し易くした部屋の内面を構成する部材への人体からの熱量の吸収を行う。このため、対流式に比較して、エネルギーの損失が小さく、エネルギーの利用効率が高い。対流式の場合、空気を加熱または冷却し、この空気により人体が加熱または冷却される２段階の熱交換を経る必要があり、熱交換時の損失が大きい。これに対して、本発明では、空気中の遠赤外線吸収成分の加熱または冷却も行うが、放射を利用した人体との間の直接の熱交換を行うので、熱交換時の損失を小さくできる。また、床面や壁面を温熱源または冷熱源として利用するので、室内全体に対してまんべんなく放射の影響を及ぼすことができる。このため、効果の均一性が高く、暖房または冷房時におけるエネルギーの利用効率を高くすることができる。
【０２５３】
上記（１）のシステムにおける遠赤外線放射物質としては、遠赤外線の放射率が０．８以上の材料が好ましい。このような材料としては、天然の石材や各種セラミックス材料の中から遠赤外線の放射率が０．８以上であるものを選択すればよい。なお、放射率は、更に高い方がより好ましく、具体的には、０．９以上であればより高い効果が得られる。ここで、材料の放射率は、同一条件における理想的な黒体の遠赤外線の放射エネルギーをＷ0とし、当該材料の遠赤外線の放射エネルギーをＷとした場合に、（Ｗ／Ｗ0）によって定義される。なお、遠赤外線は、波長が３μｍ〜１０００μｍの電磁波のことをいう。
【０２５４】
本発明では、同一材料間において放射熱のやり取りが高効率で行われる現象を利用しているので、遠赤外線放射物質の放射率が、上記の値を下回ると、遠赤外線の放射および吸収の際における損失が増大し、暖房および冷房時における投入エネルギーの利用効率が低下する。例えば、金属の場合、放射率が低いので、放射／吸収を利用した熱の交換を行う能力（熱交換容量）が小さく、熱のやり取りが主に対流に依存することになる。この場合、本発明の効果が得られない。なお、木材のように熱容量の小さい材料も、熱交換容量が小さいので、本発明における遠赤外線放射物質としては好ましくない。
【０２５５】
床面、壁面および天井面における遠赤外線放射物質の含有率は、３重量％以上であるのが好ましい。実験データによれば、この含有率が３重量％以上になると、上述した放射現象を利用した熱交換の顕著な効果が得られることが判明している。一方、この含有率が２０重量％を超えると、熱交換の効率の飽和傾向が見られる。したがって、遠赤外線放射物質の含有率の上限は、２０〜３０重量％程度となる。なお、遠赤外線放射物質をそれ以上の割合で含ませてもよい。また、遠赤外線材料自体で床面や壁面や天井面を構成してもよい。なお、上記（１）のシステムにおいて、壁および天井に遠赤外線放射物質を含ませてもよい。加熱面および冷却除湿面として機能させる部分は、放射／吸収による熱交換容量を確保する観点から、遠赤外線放射物質の含有量を更に増やした方が好ましい。
【０２５６】
上記（２）のシステムは、遠赤外線の放射率が０．８以上の材料として天然石材を使用し、床面を、この天然石材を加工した石材床板パネルにより構成し、床面を上述した加熱面として使用する上記（１）のシステムに相当する。上記（２）のシステムによれば、床面を遠赤外線の放射特性に優れた石材のパネルで構成することで、床面を大熱容量の蓄熱層として機能させることができ、上述した暖房効果および冷房効果をより効果的に得ることができる。また、床面を加熱面とすることで、暖房時に床暖房効果を得ることができる。
【０２５７】
上記（３）のシステムは、壁面または天井面が遠赤外線の放射率が０．８以上の材料の粉砕材を含んでいる上記（１）または（２）のシステムに相当する。例えば、遠赤外線の放射率の高い石材を利用する場合、石材自体を壁面や天井面とすることは、材料コストや施工コストの点で困難な場合がある。このような場合、既存の壁面（例えば漆喰壁）や建材（例えば石膏ボード）中に当該石材を粉砕し砂状にしたものを混ぜ、当該建材に遠赤外線放射物質としての機能を付与する。こうすることで、従来からの住宅構造や建築工法を利用して本発明を実現することができる。また、粉砕することで、遠赤外線放射物質の表面積が増加し、遠赤外線の放射率が高くなるという優位性も得られる。
【０２５８】
特に床面を石材の床板パネルで構成し、壁面や天井面を通常の建材にこの石材を粉砕したものを含ませたもので構成すると、暖房効果および冷房効果の立ち上がりが速い室内環境調整システムを得ることができる。この場合、床面は、石材自体で構成されているので、熱容量が相対的に大きい。これに対して、壁面や天井面は、床面を構成する石材を粉砕したものを含ませた建材であるので、床面に比べれば、相対的に熱容量は小さい。したがって、放射を介した床面の温度変化の影響が壁面と天井面に及びやすい。このため、遠赤外線の放射吸収により、床面の温度に壁や天井の温度が追従する速度は速く、電源ＯＮから暖房または冷房の効果を感じるまでの時間が短くなる。なお、この効果を得るには、壁面や天井面の熱容量が小さいほど有利であるので、この点においても壁面や天井面における石材の粉砕材の含有量の上限は、２０〜３０重量％程度とすることが望ましい。
【０２５９】
上記（４）のシステムは、床面と壁面、または床面と天井面は、その合計の熱容量が、室内空気容積の熱容量の２倍以上である上記（１）〜（３）のいずれか一つのシステムに相当する。ここで、室内空気容積の熱容量は、気温２０℃、湿度５０％の条件で測定した値を用いるものとする。上記（１）〜（３）のシステムでは、部屋を構成する内面の部材に遠赤外線放射物質を含ませることで、当該遠赤外線放射物質からの遠赤外線の放射による暖房、あるいは当該赤外線放射材料の遠赤外線の吸収による冷房が行われる。この際、遠赤外線の放射が行われるか、あるいは遠赤外線の吸収が行われるかは、熱的な平衡状態からのずれ具合、言い替えると熱勾配の向きによって決まる。
【０２６０】
この熱勾配の向きは、物体Ａと物体Ｂとがある場合に、相対的に高温の物体から相対的に低温の物体への向きとなる。熱力学の原理から、仮に両者の温度が同じであれば、熱の移動は生じない。また、物体Ａから物体Ｂに熱を与え、物体Ｂを加熱する場合、両者の熱容量が同じ程度であると、すぐに熱平衡に到り、熱の移動が無くなる（つまり加熱の作用が弱い）ので、物体Ａの熱容量は、物体Ｂの熱容量よりも大きな値であることが重要となる。これは、物体Ａに熱を吸い取らせて、物体Ｂを冷却する場合にも同様にいえることである。
【０２６１】
以上のことから、上記（４）のシステムでは、上述した議論の物体Ａに相当する床面と壁面、または床面と天井面の熱容量を、上述した議論の物体Ｂに相当する室内空気の熱容量の２倍以上とする。こうすることで、室内空気中の遠赤外線吸収成分の加熱または冷却を効果的に行うことができる。
【０２６２】
上記（５）のシステムは、冷却除湿面は、冷却される金属材料と、この金属材料の表面を被覆した遠赤外線の放射率が０．８以上の材料を含む被覆層とを備える、上記（１）〜（４）のいずれか一つのシステムに相当する。上述したように、ここに開示する発明では、遠赤外線を介した熱のやり取りが同一分子間（同一材料間）において最も効率よく行われるという物理学上の基本原理に基づいている。したがって、室内の熱放射を吸収する冷却除湿面の表面も通常の熱伝導を優先した金属材料では、放射熱の吸収効率が低く（金属面は、遠赤外線の良好な反射面である）、上述した本発明の原理は効果的に機能しない。
【０２６３】
上記（５）のシステムによれば、冷却除湿面の表面が、床面と壁面、あるいは床面と天井面に含まれる遠赤外線放射物質により被覆されているので、冷却除湿面と床面および壁面との間、または冷却除湿面と床面および天井面との間における放射を介した熱量の移動を高い効率で行うことができる。また、冷却除湿面の下地は、熱伝導性の良好な金属材料（例えば、アルミニウムや銅）により構成されるので、冷却除湿面の表面を効果的に冷却することができる。なお、被覆層中の遠赤外線放射物質の含有量が少ないと、被覆層の放射熱を吸収する機能が低下するので、被覆層中における遠赤外線放射物質の含有量は、３重量％以上、好ましくは１０重量％以上とする。
【０２６４】
上記（６）のシステムは、室内で発生する遠赤外線を吸収する遠赤外線の放射率が０．８以上の第１の材料を含む室内の内面構成部材と、前記第１の材料を含み、冷却されることで前記第１の材料が放射する遠赤外線を吸収する冷却除湿面と、前記冷却除湿面を冷却する冷却除湿装置とを備えることを特徴とする。
【０２６５】
上記（６）のシステムにおいて、室内の内面構成部材というのは、床、壁および天井を構成する部材の少なくとも一部のことである。上記（６）のシステムによれば、冷却除湿面を冷却することで、冷却除湿面に対する内面構成部材からの熱勾配を意図的に形成し、それにより、内面構成部材から冷却除湿面に対する放射熱の流れを作り、内面構成部材が持っている熱量を低下させ、室内にいる人や室内の空気から内面構成部材への熱勾配を形成する。こうすることで、室内にいる人や室内の空気中の遠赤外線吸収成分からの熱放射を内面構成部材に積極的に吸収させ、冷房効果を得る。
【０２６６】
上記（６）のシステムによれば、放射を利用した人体の冷却を行うので、冷風を作り、それを室内に供給する対流式の冷房システムに比較して、エネルギーの利用効率を高くすることができる。特に、冷気を肌に当てる方法でないので、冷気が肌に当たることによる不快感の発生や健康への悪影響の発生を抑えることができる。
【０２６７】
冷気を肌に当てる方式（つまり従来の対流式）の空調システムでは、冷気を作り、それを人間に当てて人間から熱を奪う２段階の熱交換が必要なため、熱交換時のエネルギー損失（変換損失）が大きい。そのため、変換損失分を見込んで過度に空気を冷却しなくてはならず、室内の気温を過度に下げる設定とされる傾向がある。これが所謂冷房病の原因となる。
【０２６８】
上述した放射を利用した人体の冷却では、上記の変換損失を抑えることができ、また直接人体を冷却するので、上述した過度に室内の空気を冷やす必要がない。そのため、冷房病の発生を抑えることができる。
【０２６９】
本発明のシステムは、部屋を構成する建材（床、壁および天井を構成する部材）における遠赤外線の放射と吸収の現象を利用している。したがって、この現象を示す建材の使用比率が低いと、その効果も低下する。そこで、床面と壁面、または床面と天井面の全面積における遠赤外線放射物質を含む部分の面積の割合を５０％以上、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上とする。こうすることで、放射を利用した暖房機能と冷房機能を効果的に得ることができる。
【０２７０】
上記（７）のシステムは、内面の少なくとも一部に遠赤外線放射物質を含む第１の部屋と、この部屋に配置され、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含み、冷却されることで、結露による除湿を行う冷却除湿面と、前記冷却除湿面に結露する水滴を集めて収集する水滴収集手段とを備えることを特徴とする。
【０２７１】
また上記（８）のシステムは、内面の少なくとも一部に遠赤外線放射物質を含む第１の部屋と、この部屋に配置され、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含み、加熱される加熱面とを備えることを特徴とする。
【０２７２】
ここで、当該遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質というのは、当該遠赤外線放射物質と同一分子種の物質（同一組成および同一分子構造を持った物質）のことをいう。
【０２７３】
上記（７）および（８）のシステムにおいて、部屋内面に占める遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含む部分の割合は、２５％以上が好ましく、さらには、４０％以上が好ましく、より更には６０％以上が好ましい。これは、部屋内面の面積を利用して、人体からの熱放射の吸収または人体への熱放射の供給を行うので、熱交換に寄与する部分の面積の割合が大きいほど、冷房効果または暖房効果が高くなるからである。部屋の内面は、部屋の内側の面のことであり、そこには床面、壁面、天井面、さらに廊下や他の部屋との間の戸、収納の戸、窓等の開口部が含まれる。
【０２７４】
本発明のシステムにおいては、壁面、床面および天井面から選ばれた１または複数の面に同一の遠赤外線放射物質を含ませた構成が可能である。しかしながら、一般的な住居においては、冷却除湿面または加熱面として機能する面に含まれるものと同一の遠赤外線放射物質を含ませる部位として、壁面が最も効果的である。これは、一般的な住居の部屋では、壁面の面積が室内を構成する面の最も大きな面積を占める場合が多く、また人体の姿勢に係わらず人体からの放射を効果的に受ける面であるからである。なお、コストが許すのであれば、床面、壁面、天井面の２面以上、より好ましくは全てに遠赤外線放射物質が含まれるようにすると、最も大きな効果がある。
【０２７５】
上記（７）のシステムによれば、冷却除湿面が冷却されると、第１の部屋の内面（例えば壁面）に含まれる遠赤外線放射物質に対して、冷却除湿面に含まれる遠赤外線放射物質の温度が相対的に低下する。温度差がある物体間には、相対的に高温の物体から低温の物体への熱放射が行われる。この際に移動する放射エネルギーは、ステファン−ボルツマンの法則から温度の４乗の差に比例する。またこの現象が、同一物質間（同一の分子種間）において働く場合、分子振動が同じであるため、共鳴現象を利用したエネルギー交換の場合と同様に、熱エネルギーの移動が高い効率でもって行われる。
【０２７６】
この現象により、冷却された冷却除湿面に第１の部屋の内面から熱放射の形で熱エネルギーが移動する。この熱エネルギーは、冷却除湿面を冷却する冷却手段から系外に排出される。熱放射の形で熱エネルギーを失った第１の部屋の内面に含まれる遠赤外線放射物質は、その分、温度が低下する。仮に、冷却除湿面と第１の部屋の内面とに、同一の遠赤外線放射物質が含まれていない場合、上記の同一分子種間の熱放射を介した高い効率のエネルギーの輸送が発生せず、この温度低下の効果は低いものとなる。
【０２７７】
第１の部屋の内面に含まれる遠赤外線放射物質の温度が低下すると、固体間の熱伝導によりその母材（基材）である壁の表面部分の温度も下がる。この結果、第１の部屋の内面の遠赤外線放射物質を含む部分の人体からの遠赤外線を吸収する機能が高められる。言い替えると、第１の部屋の内面の遠赤外線放射物質を含む部分と人体との温度差が大きくなり、それぞれの温度の４乗の差に比例して、人体からの放射エネルギーが第１の部屋の内面に吸収され易い状態となる。またこの際、冷却除湿面への人体からの直接の熱放射の吸収作用も働く。
【０２７８】
第１の部屋の内面は、冷却除湿面の面積に比較して大面積が確保できるので、第１の部屋の内面への人体からの熱放射の総量は、第１の部屋の内面の遠赤外線材料が含まれる部分の面積で効いてくる。このため、人体からの熱放射が広い面積の部分で吸収される。この人体からの熱放射は、最終的に冷却除湿面に吸収され、系外に排出される。この人体からの熱放射が、第１の部屋の内面を介して、冷却除湿面に吸収される現象が、本発明における冷房効果の原理である。言い替えると、熱放射を介した熱エネルギーの授受により、部屋の内面を冷却し、そこを間接的（２次的）な冷熱源として機能させることで、冷却除湿面だけではなく、部屋の内面にも人体からの熱放射を積極的に吸収させることが本発明の原理であるといえる。なお、ここでは、人間が涼しさを感じる効果を冷房効果と表現する。また、逆に人間が暖かさを感じる効果を暖房効果と表現する。
【０２７９】
上述した第１の部屋における冷房効果の原理は、冷却除湿面と遠赤外線放射物質を含んだ部屋内面の部分とが、見通し範囲に存在せず、間に障害物があっても働く。この場合、互いの見通し範囲に遠赤外線放射物質を含んだ壁面や天井面等があれば、そこを経由した熱放射を利用した熱エネルギーの移動が起こり、最終的に冷却除湿面に熱が吸い取られることになる。この場合も部屋内面に含まれる遠赤外線放射物質の温度低下が生じ、人体からの遠赤外線を吸収することによる冷房効果が発揮される。このように、第１の部屋の１次冷熱源（冷却除湿面）を見通せない場所であっても、間接的な熱放射を介した熱エネルギーの授受により、そこ（例えば壁）を間接的な冷熱源として機能させることができる。
【０２８０】
ここでは、第１の部屋の１次冷熱源（冷却除湿面）を見通せない場所からの、１次冷熱源を見通せる面を経由した間接的な熱放射の利用による冷房効果を説明しているが、１次冷熱源を見通せない場所から１次冷熱源に至る熱エネルギー移動には、遠赤外線材料を含む２以上の面が関与することも可能である。したがって、１次冷熱源を見通せない所定の場所から見通せる範囲に、１次冷熱源を見通せる面がない場合、所定の場所から当該面を経由し、更に１次冷熱源を見通せる別の面を経由して熱エネルギーを移動させること（つまり多段に渡る熱放射の授受）が可能である。
【０２８１】
この間接的な放射を介した熱エネルギーの移動は、同一分子種間の放射を介したエネルギーの移動が高効率で行われる原理により顕著な現象として機能する。したがって、異なる分子種の材料間では、それらが０．６以上の放射率を有する遠赤外線放射物質であっても、上述した間接的な熱エネルギーの移動は有効なものとはならない。
【０２８２】
また、冷却除湿面は、結露による除湿を行うので、上記の冷房効果に加えて、除湿による快適性を得ることができる。空気中の水分は、遠赤外線の良好な吸収材料であるので、空気中の水分を除去することで、上述した熱放射を利用した冷房効果を更に効果的に働かせることができる。また、冷却除湿面の基材は、冷却効率（または加熱効率）の点から、熱伝導の良好な金属（アルミ、鉄、銅、その他合金等）から構成することが好ましいが、金属は放射率が低いので、そのままでは、冷却しても結露による除湿効果は十分に発揮されない。これは、金属の放射率の低さに起因して、金属表面近傍の空気中に含まれる水分からの当該金属表面への熱放射の吸収効率が低いために、この水分を結露により当該金属の表面に水滴として付着させる効率が低いためである。これに対して、本発明では、冷却除湿面に放射率の高い遠赤外線放射物質を含ませているので、冷却除湿面の放射率を高めることができ、冷却除湿面近傍の空気中に含まれる水分からの冷却除湿面への熱放射の吸収効率を高くできる。このため、結露により冷却除湿面に空気中の水分を水滴として付着させる効率を高めることができる。つまり、除湿効果を高めることができる。
【０２８３】
以上が冷房効果の説明であるが、暖房効果は、その逆となる。すなわち冷却除湿面として機能した面を加熱すればそこが加熱面となり、この加熱面の熱が第１の部屋の内面の遠赤外線放射物質に吸収され、その温度が上昇する。そして、第１の部屋の内面の遠赤外線放射物質の温度が上昇することで、そこからの遠赤外線の放射量が増え、それにより第１の部屋内にいる人間から部屋の内面に吸収される熱放射量が減り、それにより暖房効果が働く。なお、この暖房時において、遠赤外線放射物質を含んだ部屋内面の温度が、体温よりも高くなれば、その部分から人体への熱放射が生じ、より高い暖房効果が得られる。
【０２８４】
以上の冷房効果あるいは暖房効果を得るには、遠赤外線放射物質を含んだ部屋の内面における遠赤外線放射物質の含有量を１重量％以上とするのが好ましく、更に３重量％以上とするとより効果が得られる。このことは、上記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含む冷却除湿面や加熱面においても同じである。この含有量の値が、１重量％を下回ると、熱放射の授受が高い効率で行われる効果が低下する。また、その含有量の上限は、部屋の内面（壁面等）であれば、２０〜３０重量％程度である。なお、冷却除湿面や加熱面は、含ませることができる範囲でより多くの遠赤外線放射物質を含ませることが好ましい。
【０２８５】
上記（７）のシステムを利用する場合、高効率のエネルギー移動を利用するので、冷却除湿面の占める面積を抑えることができる。このため、施工コストを抑えることができ、またインテリアや室内面積の有効利用の観点からも有利となる。さらに、熱放射を介した熱エネルギーの授受による冷房効果であるので、空気を冷やし、この空気を人に当てて人体を冷やすエアコンによる冷房に比較して、エネルギー形態の変更を伴う熱交換の回数が減り、その分、熱交換時の交換損失が減るので、消費エネルギーも抑えることができる。
【０２８６】
部屋の用途は限定されず、廊下、通路、洗面所、トイレ、玄関の室内側の空間、物置部屋等であってもよく、また店舗、公共施設の部屋、倉庫、オフィス、動物を飼育する部屋、倉庫、食品等の保管室であってもよい。また部屋は、乗り物の乗員室や荷室であってもよい。
【０２８７】
遠赤外線放射物質としては、遠赤外線の放射率が０．６以上であれば利用可能であり、０．８以上の材料が好適である。このような材料としては、天然の石材や各種セラミックス材料の中から遠赤外線の放射率が０．６以上であるものを選択すればよい。なお、放射率は、更に高い方がより好ましく、具体的には、０．９以上であればより高い効果が得られる。ここで、材料の放射率は、同一条件における理想的な黒体の遠赤外線の放射エネルギーをＷ0とし、当該材料の遠赤外線の放射エネルギーをＷとした場合に、（Ｗ／Ｗ0）によって定義される。放射率の値は、実際の使用温度に近い室温（例えば２５℃）におけるものが好ましく、例えば、人体に対する熱的な作用の大きい１０μｍ付近における値を採用すればよい。
【０２８８】
遠赤外線放射物質の放射率が、上記の値を下回ると、投入エネルギーの利用効率が低下する。例えば、金属の場合、放射率が低いので、放射／吸収を利用した熱の交換を行う能力（熱交換容量）が小さく、熱のやり取りが主に対流に依存することになる。この場合、本発明の効果が得られない。また、木材のように熱伝導率の小さい材料は、冷却除湿面の冷却効率、または加熱面における加熱効率の点で不利となる。例えば、木材を冷やして結露による除湿を行うのは効率が低く、現実的ではない。したがって、本発明に利用する遠赤外線放射物質は、天然石やセラミックス材料であることが好適となる。なお、熱交換容量は、その材料の（放射率／熱容量）に比例するパラメータである。
【０２８９】
なお、遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質の形態は、異なっていてもよい。例えば、同一の分子種であれば、一方が一体物で他方が粉体であってもよい。また、両者共に粉体であるが粒径や粒子の形状が異なっていてもよい。また、基材への配合量が異なっていてもよい。上記（７）の実施形態と上記（８）の実施形態とは、一つのシステムの中で切り換えて利用してもよいし、個別に利用してもよい。
【０２９０】
上記（９）のシステムは、第１の部屋に隣接し、内面の少なくとも一部に遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含む第２の部屋を備える、上記（７）または（８）のシステムに相当する。
【０２９１】
上記（７）のシステムに関する説明において述べた同一の遠赤外線放射物質間の熱放射の授受を利用した冷房効果は、第１の部屋に隣接した第２の部屋にも及ぶ。例えば、第１の部屋と第２の部屋とが開口を介して繋がっていれば、この開口を介した熱放射の授受が起こり、第２の部屋における遠赤外線放射物質を含んだ部分の温度低下が生じる。この際、両部屋を繋ぐ開口の面積が小さく、第１の部屋内の冷却除湿面が見通せない第２の部屋における遠赤外線放射物質を含む部分があっても、上述した間接的な熱エネルギーの移動現象により、両部屋の内面間の温度差が是正され、第２の部屋における冷房効果が働く。この点は、暖房効果においても同じである。
【０２９２】
また、第１の部屋と第２の部屋とが、遠赤外線を吸収する材質の仕切り部材により仕切られていても、それが遠赤外線の反射性材料（例えば、金属）でなければ、当該仕切り部材を介した熱放射を介した熱エネルギーの授受が、冷却除湿面および第１の部屋内面と当該仕切り部材との間、更に当該仕切り部材と第２の部屋内面との間で起こる。すなわち、第２の部屋における遠赤外線放射物質を含んだ部分の熱が、熱放射の形で、仕切り部材を介して、最終的に冷却除湿面に吸収される作用が働く。これにより第２の部屋における冷房効果が働く。なお、この効果は、仕切り部材における熱放射の授受の際の損失があるので、当該仕切り部材がない場合に比較すると効果の程度は低くなる。この点は、暖房効果においても同じである。
【０２９３】
上記（９）では、第１の部屋と第２の部屋との関係しか示されていないが、さらに第１の部屋に隣接して第３の部屋や第４の部屋があってもよい。また、第２の部屋に隣接して第３の部屋があってもよい。後者の場合、第２の部屋を介して、第２の部屋の冷房効果（または暖房効果）が第３の部屋に及ぶので、得られる冷房効果（暖房効果）は、第２の部屋の場合よりも低下する。
【０２９４】
また、第２の部屋が屈曲している場合であっても、その屈曲した先の部分に遠赤外線放射物質を含んだ内面（例えば壁面等）があり、上述した多段に渡る熱放射の授受が可能であれば、その屈曲した先の部分にまで冷房効果（または暖房効果）を働かせることができる。
【０２９５】
また、第１の部屋と第２の部屋における遠赤外線放射物質の利用状況は同じであってもよいし、そうでなくてもよい。例えば、第１の部屋では、床面と壁面と天井面の３つに遠赤外線放射物質を含ませ、第２の部屋では、壁面と天井面の２つに遠赤外線放射物質を含ませ、といった構成も可能である。なお、第２の部屋の内面における遠赤外線放射物質の含有量に関する限定は、第１の部屋の場合と同じである。また内面の定義も第１の部屋の場合と同じである。
【０２９６】
上記（９）のシステムによれば、冷房効果のためのエネルギー消費を必要とする冷却除湿面は、第１の部屋にあればよく、第２の部屋には必要ない。仕切り手段により、第１の部屋と第２の部屋とを物理的に仕切られた状態においても、上述するように冷房効果が発揮される。すなわち、第１の部屋と第２の部屋とを仕切り、プライバシーや独立性を確保した状態であっても、第１の部屋における冷却除湿面を冷却することで、第１の部屋における冷房効果と第２の部屋における冷房効果とを同時に得ることができる。
【０２９７】
単に冷放射を利用した冷房効果を得たいのであれば、第１の部屋と第２の部屋の内壁全体を冷却し、そこを冷放射面とすれば可能であるが、設備が大規模になり、また施工コストが非常に高くなり、さらに消費エネルギーも膨大なものとなる。また冷却設備を壁の室内側に配置する必要から、部屋の有効利用面積が減少する。この点、上記（９）のシステムは、有利となる。これらの優位性は、暖房効果を得る場合も同じである。
【０２９８】
上記（１０）のシステムは、第１の部屋の壁面が、前記遠赤外線放射物質を構成する材料の粉砕材を１重量％以上含む塗り壁である、上記（７）または（８）のシステムに相当する。上記（１０）のシステムによれば、塗り壁の原料に遠赤外線放射物質の粉砕物を混ぜ込めばよいので、施工に従来からの工法を採用でき、施工コストを抑えることができる。また、塗り壁は、従来から一般の住宅等で採用されている壁面であるので、従来の住宅に慣れ親しんだ人に対する親和性が高い優位性がある。
【０２９９】
塗り壁は、壁を構成する材料を壁の下地の上に塗ることにより形成した壁であり、具体例としては、漆喰壁、珪藻土壁、プラスター壁、繊維壁（京壁や聚楽壁等）、砂壁、土壁等が挙げられる。塗り壁は、壁面に限定されず、天井面であってもよい。
【０３００】
遠赤外線放射物質と同一の材料の粉砕材の塗り壁への配合割合は、３重量％以上とするとさらに顕著な効果が出る。この粉砕材の配合割合の上限は、２０〜３０重量％程度である。これ以上配合割合を増やしても効果が飽和し、また塗り壁の施工性や材質に悪影響が出る。なお、配合割合は、施工後の乾燥状態における値である。
【０３０１】
遠赤外線放射物質と同一の材料の粉砕材を配合する対象は、塗り壁以外に、石膏パネル等の内装用パネル（内装用ボード）、壁紙に代表される内装用のシート状の建材（材質は樹脂でも可）、塗料の層（塗装面）、障子や襖の紙といった部屋内に露出する面を構成する部材、壁紙等を貼るための接着剤の層、床を覆うシート状の部材、木目調等の印刷が施された化粧シート、ガラス等であってもよい。なお、これらの材料における当該粉砕物の配合割合の下限は、塗り壁の場合と同じである。また、その上限は、各材料によって異なるが、概ね塗り壁の場合と同じである。なお、粉砕物の形状は、粒子状であってもよいし、繊維状であってもよい。また、不定形な形状に粉砕したものであってもよい。
【０３０２】
上記（１１）のシステムは、第１の部屋と第２の部屋とを仕切る仕切り手段を備え、この仕切り手段は、遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含む、上記（９）のシステムに相当する。上記（１１）のシステムによれば、同一分子種間における熱放射を介した熱エネルギーの移動が高い効率で行われる原理により、仕切り手段を介した第１の部屋と第２の部屋との間における熱放射エネルギーの移動効率が高くなる。このため、第１の部屋と第２の部屋とが仕切られていても、第１の部屋における冷房効果または暖房効果を効果的に第２に部屋に及ぼすことができる。なお、仕切り手段としては、各種の戸、壁、カーテン等が挙げられる。また、仕切り手段における遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質の含有量は、壁面等の場合と同様に、１重量％以上が好ましく、３重量％以上がより好ましい。
【０３０３】
上記（１２）のシステムは、第１の部屋および／または第２の部屋は、開閉手段を介した収納を備え、閉鎖状態において開閉手段の第１または第２の部屋の室内側の面は、遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子から構成される物質を含む、上記（９）のシステムに相当する。収納空間を確保した場合、第１および／または第２の部屋の壁面における収納の開口部が占める面積が生じる。この部分の室内側の表面に遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子から構成される物質を含ませることで、この部分を、遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子から構成される物質を含んだ壁面と同様に機能させることができる。なお、当該面における遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子から構成される物質の含有量は、壁面等の場合と同様に、１重量％以上とするのが好ましく、３重量％以上とするのがより好ましい。
【０３０４】
収納の戸としては、引き戸、ドアのような開き戸、ロール状に巻き取り可能な構造（ロールスクリーン）、折り畳み構造を有する戸が挙げられる。またその材質は、特に限定されない。例えば洋室の収納であれば、木製の戸が挙げられ、和室の収納であれば、障子や襖が挙げられる。
【０３０５】
本発明では、部屋内面のできるだけ多くの部分に、冷熱源（または温熱源）に含ませた遠赤外線放射物質と同一の材料を含ませ、それにより部屋内面を熱放射の授受を行う面（２次冷放射面または２次熱放射面）として利用し、効果的な冷房効果または暖房効果を得ている。上記（１２）のシステムによれば、収納の戸を利用して、効率よくこの熱放射の授受が行われる面を確保できる。
【０３０６】
上記（１３）のシステムは、冷却除湿面が、金属の表面に形成された遠赤外線放射物質を含むコーティング層により構成されている、上記（７）のシステムに相当する。金属の表面に遠赤外線放射物質を含むコーティング層を形成することで、金属の持つ高い冷却効率（冷却し易い性質）を利用するとともに、遠赤外線放射物質間の熱エネルギー移動による効果的な冷放射機能（熱放射を吸収する機能）を得ることができる。また、コーティング層の放射率を高めることができるので、空気中の水分からの熱放射を吸収する能力を高くでき、結露による除湿効率を高くできる。つまり高い除湿効果を得ることができる。
【０３０７】
上記（１４）のシステムは、加熱面が、金属の表面に形成された遠赤外線放射物質を含むコーティング層により構成されている、上記（８）のシステムに相当する。上記（１４）のシステムによれば、金属の持つ高い加熱効率（加熱し易い性質）を利用するとともに、遠赤外線放射物質間の熱エネルギー移動による効果的な熱放射機能を得ることができる。
【０３０８】
上記（１３）および（１４）におけるコーティング層中の遠赤外線放射物質の含有割合は、１重量％、好ましくは３重量％以上、より好ましくは２０重量％以上とする。このコーティング層を構成する遠赤外線放射物質以外の材料としては、塗料、有機バインダー、無機バインダー、各種の接着剤やパテ、各種の充填剤等を用いることができる。例えば、塗料や無機バインダーに遠赤外線放射物質の粉砕物を混ぜ、それを金属面に塗ることで上記コーティング層を得ることができる。この際、硬化状態において、遠赤外線放射物質が、コーティング層中に１重量％、好ましくは３重量％以上、より好ましくは２０重量％以上で含まれるように、混合量を調整すればよい。
【０３０９】
上記（７）〜（１４）のいずれかのシステムにおいて、部屋の内面の遠赤外放射材料を含ませた層の外側（室内と反対側）に金属箔等の遠赤外線を反射する反射部材を配置することは好ましい。またこの反射部材の外側にさらに断熱材を配置することは好ましい。また、上記（７）〜（１４）のいずれかのシステムにおいて、部屋に窓等の開口部があり、そこに金属製のブラインド等を配置し、外部から部屋内への熱放射を抑える構成とするのは好ましい。また、この窓に、外側に金属箔等の遠赤外線の反射層を備え、内側に遠赤外線放射物質を含ませた層を備えた部材（例えば、そのような構造を有したロールスクリーン）を配置し、窓の開口部に、遠赤外線放射物質を含ませた壁面と同様な機能を与えることは好ましい。
【０３１０】
上記（１５）〜（１７）に記載した生活環境の調整方法は、同一分子種間における熱放射を介した伝熱が、同一分子種間でない場合に比較して高い効率で行われる現象を利用したもので、冷却される面と部屋の内面の少なくとも一部とに、同一の遠赤外線放射物質を含ませることで、部屋の内面（例えば壁面）を遠赤外線の吸収部材（２次的な冷放射源）として機能させる。さらに衣料等を構成する布に遠赤外線放射物質を含ませることで、当該布から放射される遠赤外線を前記部屋の内面および冷却される面に吸収させ、それにより当該布からの熱放射量が減少した状態を作り出す。こうすることで、人体からの熱放射が当該布を用いた衣料等に吸収され易い環境を作り出す。また、冷却面を加熱面に変更することで、人体から熱放射の形で失われる熱量を減少させる環境を作り出す。
【０３１１】
具体的に言うと、上記（１５）では、内面の少なくとも一部に遠赤外線放射物質を含む部屋において、前記部屋内に配置され、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含み、冷却されることで、結露による除湿を行う冷却除湿面を冷却し、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含む布からの熱放射量を減少させる。
【０３１２】
上記（１６）では、内面の少なくとも一部に遠赤外線放射物質を含む部屋において、前記部屋に配置され、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含み、加熱が可能な加熱面を加熱し、前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含む布からの熱放射量を増加させる。
【０３１３】
ここで、内面とは、部屋の内側を構成する床面、壁面、天井面の少なくとも一部である。遠赤外線放射物質は、室温（２５℃）における放射率が０．６以上、好ましくは０．８以上、より好ましくは０．９以上の物質のことをいう。遠赤外線放射物質としては、セラミックスや天然石材が好ましい。
【０３１４】
部屋の内面に遠赤外線放射物質を含ませる方法としては、部屋の内面を塗り壁（漆喰壁や砂壁）で構成し、その原料中に遠赤外線放射物質の粉砕材を混ぜる方法、塗料に遠赤外線放射物質の粉砕材を混ぜ、その塗料により塗装面を形成する方法、石膏ボード等の建材を構成する原料中に遠赤外線放射物質の粉砕材を混ぜる方法、壁紙に遠赤外線放射物質の粉砕材を混ぜる方法等が挙げられる。また遠赤外線放射物質をパネル状に加工したもので部屋の内面を構成してもよい。
【０３１５】
部屋の内面における遠赤外線放射物質の含有量は、好ましくは１重量％以上であり、より好ましくは３重量％以上であり、さらにより好ましくは１０重量％以上である。この点は、冷却除湿面や加熱面においても同じである。
【０３１６】
布は、織布であっても不織布であってもよい。また、利用する繊維は、天然繊維であっても合成繊維であってもよく、天然繊維と合成繊維の混ざったものであってもよい。布に遠赤外線放射物質を含ませるには、布あるいは布を構成する繊維に、遠赤外線放射物質を細かく粉砕したものをコーティングする方法、合成繊維の原料に遠赤外線放射物質を細かく粉砕したものを混ぜ、この原料から紡糸することで得た繊維を用いる方法が挙げられる。また、布を染める染料に遠赤外線放射物質を細かく粉砕したものを混ぜる方法もある。布における当該遠赤外線放射物質の含有量も１重量％以上、好ましくは３重量％以上、より好ましくは１０重量％以上とする。
【０３１７】
布は、室内で用いられる衣料、寝具、家具、その他日用品に用いることができる。例えば、当該布を用いたパジャマやシャツ、当該布を用いた敷物や寝具（例えば、布団や枕）、当該布を用いたベッドやソファー等の家具、当該布を用いたクッションや座布団、当該布を用いたベットカバーやテーブルクロス等の各種カバー、当該布を用いたカーテン等が挙げられる。また、本発明では、ニット製品を構成する編み物も布に含まれるものとする。
【産業上の利用可能性】
【０３１８】
本発明は、人間が活動や生活を行う各種の部屋や施設、物品を保管する部屋（例えば倉庫の部屋）や陳列する空間（例えばショーケース）などを提供する建築・建設分野において、部屋や空間の環境調整を行うのに広く利用することができる。
【符号の説明】
【０３１９】
１    リビング
２    和室
３、２５    障子
４    ガラス戸
５    廊下
７    洗面所
８    浴室
１１    扉
１２、２２    収納
１３、２３    壁
１４、２４    ガラス窓
１５    ブラインド
２１、３１    襖
４１    床
４２    天井
４３、４４    人体
５１    放射された遠赤外線
５２、７０８    人間
５３    再放射された遠赤外線
６１    冷却除湿面に向かって放射される遠赤外線
６２    人体から吸収される遠赤外線
１００、７００    部屋
１０１    室内空間
１１０    冷熱放射装置
１１１    冷温水発生装置
１１５、１１６、３０４    フィン
２００、７０１    床面
２０４    ヒータ制御装置
２０５    石材床板パネル
３００、７０２    壁面
３０１    冷却除湿面
３０２    冷媒冷却装置
３０４ａ    遠赤外線吸収層
３１３    漆喰層
４００、７０３    天井面
４０３    石膏ボード
７０４    冷却除湿面兼加熱面
７０５    冷却加熱装置
７０７    衣服
７０９    枕
【図１Ａ】
2010095993.tif 000006
【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
2010095993.tif 000012
【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
2010095993.tif 000018
【図１０】
2010095993.tif 000019
【図１１】
2010095993.tif 000020
【図１２】
2010095993.tif 000021
【図１３Ａ】
2010095993.tif 000022
【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
2010095993.tif 000025
【図１５Ｂ】
2010095993.tif 000026
【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１５Ｅ】
2010095993.tif 000029
【図１５Ｆ】
2010095993.tif 000030
【図１５Ｇ】
2010095993.tif 000031
【図１５Ｈ】
2010095993.tif 000032
【図１６Ａ】
2010095993.tif 000033
【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
2010095993.tif 000040
【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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