(57)【要約】【課題】  各ＶＯＣの濃度を十分に低下させた清浄化した外気を室内に強制的に給気して、室内空気環境の浄化を確実に実現する空気環境浄化システムを提供する。【解決手段】  この空気環境浄化システムは、外気を室内に導く給気経路(１)に、エアポンプ(３)と、外気を水(20)に通して大気汚染物質を除去する清浄化手段(４)と、清浄化後の外気を冷却してその湿度を調整する調湿手段(５)と、外気を活性炭に通して大気汚染物質を吸着する吸着手段(６)とが設けられている。【選択図】  図１
2006205036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を室内に導く給気経路に、外気を強制的に送り込む送風手段と、外気を洗浄水に通して外気に含まれる大気汚染物質を除去する清浄化手段とを設けたことを特徴とする建築物の空気環境浄化システム。
【請求項２】
前記清浄化手段は、外気を直径０．０１〜０．０５ｍｍのマイクロバブルにして洗浄水に通すバブル発生部を備えた請求項１記載の建築物の空気環境浄化システム。
【請求項３】
前記給気経路に、外気を活性炭に通して外気に含まれる大気汚染物質を吸着する吸着手段を設けた請求項１又は２記載の建築物の空気環境浄化システム。
【請求項４】
前記給気経路に、清浄化手段による清浄化後の外気を冷却してその湿度を調整する調湿手段を設けた請求項１乃至３のいずれかに記載の建築物の空気環境浄化システム。
【請求項５】
前記給気経路を給気用配管によって構成するとともに、その給気用配管の内壁面に光触媒をコーティングした請求項１乃至４のいずれかに記載の建築物の空気環境浄化システム。
【請求項６】
前記給気経路を給気用配管によって構成するとともに、その給気用配管を分岐させて、それら分岐管の空気吹き出し口を異なる部屋の天井に夫々開口した請求項１乃至５のいずれかに記載の建築物の空気環境浄化システム。
【請求項７】
室内空気を屋外に導く複数の排気経路を設けて、これら排気経路の空気取り入れ口を部屋の下部に開口した請求項６記載の建築物の空気環境浄化システム。
【請求項８】
前記給気経路及び排気経路に、空気の逆流を防止する逆流防止手段を設けた請求項７記載の建築物の空気環境浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば住宅や集合住宅、さらには学校や病院等の各種施設等の建築物の空気環境を浄化するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の住宅等における高断熱高気密化は、室内温熱環境の向上をもたらしている。しかし、その一方で、家具や壁紙、フローリング等の接着剤や塗料から放散される化学物質(ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン、パラジクロロベンゼン等の揮発性有機化合物「ＶＯＣ」)が室内に滞留し易くなって、室内空気環境の悪化に伴うシックハウス症候群が問題になっている。
【０００３】
このような室内空気環境の悪化を防止するための対応策としては、発生源対策と低減化対策とがあり、発生源対策としては、改正建築基準法による内装仕上げに使用するホルムアルデヒドを発散する建材の面積制限、建材のノンホルマリン化等が挙げられ、低減化対策としては、各種の空気清浄機の設置、換気の義務化等が挙げられる。
【０００４】
これら対策の１つである換気の方法としては、外気を室内へ強制的に給気し、且つ、室内空気を屋外へ強制的に排気する第１種換気と、外気を室内へ強制的に給気し、且つ、室内空気を自然排気する第２種換気と、外気を室内へ自然給気し、且つ、室内空気を屋外へ強制的に排気する第３種換気があり、現在において第３種換気が最も普及している。
【０００５】
しかし、近年の都市環境の悪化により、外気にもＶＯＣ、車の排気ガス等に含まれる窒素酸化物や二酸化硫黄等、さらには花粉やウイルス等といった各種の大気汚染物質が含まれていることが多く、このような汚染された外気を上記換気における強制又は自然給気によって室内に取り入れると、かえって室内空気環境を悪化させてしまうといった問題がある。
【０００６】
そこで、例えば特許文献１乃至３に開示されているように、換気に際して、活性炭等の吸着材を通過させることによって清浄化した外気を室内へ給気して、室内空気環境の浄化を図るようにしたシステムが提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３５３２１６号公報
【特許文献２】特開２００４−１５０１０３号公報
【特許文献３】特開２００２−７１１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
厚生労働省ガイドラインでは、室内における各ＶＯＣの濃度指針値、及び、総揮発性有機化合物(Ｔ−ＶＯＣ)の濃度指針値が示されているが、実際には、これら濃度指針値まで濃度を低下させても、化学物質過敏症の人の場合、シックハウス症候群の諸症状が出ることがある。このことから、室内の各ＶＯＣの濃度については、例えば濃度指針値の約１／１０以下、Ｔ−ＶＯＣについては、例えば濃度指針値以下に目標値を設定して対策を進めるのが望ましい。
【０００９】
このため、外気を室内に取り入れて室内の空気環境を浄化する場合、上記目標値を達成するためには各ＶＯＣの濃度を十分に低下させた外気を取り入れる必要があるが、従来のシステムのように外気を活性炭等の吸着材に通すだけでは、ある程度の濃度低下は期待できても上記目標値の達成には困難を要する。
【００１０】
また、従来のシステムにおいては、外気を床下空間や天井裏空間に一旦取り入れてから、吸着材を通して各部屋に送り込むようにしているので、これら床下空間や天井裏空間における各ＶＯＣも外気に混じることになり、外気の十分な清浄化が困難になる。しかも、床下空間や天井裏空間において結露が発生し易くなり、これを防止するための結露対策が必要になる。また、１つの部屋を通った外気をさらに別の部屋へ通して、外気を各部屋へ行き渡らせるようにしているので、部屋毎に室内の各ＶＯＣの濃度がばらついて、目標値の設定や濃度制御が困難である。さらに、室内に取り入れた外気は排気口から排出するようになっているが、例えば強制給気や強制排気を停止したときには、清浄化していない外気が排気口から室内へ逆流して侵入してくる可能性があり、室内空気環境の浄化に支障をきたす恐れもある。
【００１１】
そこで、この発明は、上記の不具合を解消して、各ＶＯＣの濃度を十分に低下させた清浄化した外気を室内に強制的に給気して、室内空気環境の浄化を確実に実現することができる建築物の空気環境浄化システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、この発明の空気環境浄化システムは、外気を室内に導く給気経路に、外気を強制的に送り込む送風手段と、外気を洗浄水に通して外気に含まれる大気汚染物質を除去する清浄化手段とを設けたことを特徴とする。
【００１３】
具体的に、前記清浄化手段は、外気を直径０．０１〜０．０５ｍｍのマイクロバブルにして洗浄水に通すバブル発生部を備えている。
【００１４】
また、前記給気経路に、外気を活性炭に通して外気に含まれる大気汚染物質を吸着する吸着手段や、清浄化手段による清浄化後の外気を冷却してその湿度を調整する調湿手段を設けている。
【００１５】
さらに、前記給気経路を給気用配管によって構成するとともに、その給気用配管の内壁面に光触媒をコーティングしている。
【００１６】
さらにまた、前記給気経路を給気用配管によって構成するとともに、その給気用配管を分岐させて、それら分岐管の空気吹き出し口を異なる部屋の天井に夫々開口している。
【００１７】
また、室内空気を屋外に導く複数の排気経路を設けて、これら排気経路の空気取り入れ口を部屋の下部に開口している。
【００１８】
さらに、前記給気経路及び排気経路に、空気の逆流を防止する逆流防止手段を設けている。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の空気環境浄化システムにおいては、室内に強制給気する外気を例えば直径０．０１〜０．０５ｍｍのマイクロバブルにして洗浄水に通して、外気に含まれる大気汚染物質を洗浄水に溶かし込んだり、大気汚染物質を洗浄水によって洗い流すようにしているので、外気に含まれる大気汚染物質を効果的に除去することができ、特に各ＶＯＣの濃度を十分に低下させた外気を室内に取り入れることができる。
【００２０】
さらに、外気に含まれる大気汚染物質を活性炭によって吸着除去しているので、外気に含まれる各ＶＯＣの濃度をより確実に低減させて、極めて清浄化した外気を室内に取り込んで室内の空気環境を十分に浄化することができ、室内空気環境に対する居住者の厳しい要求にも柔軟に対応することができる。
【００２１】
また、外気を冷却してその湿度を調整するようになっているので、外気を取り込むことによって引き起こす結露の発生を防止することができる。
【００２２】
さらにまた、給気用配管の内壁面に光触媒をコーティングしてあるので、給気用配管の汚れを防止するとともに、外気に含まれる大気汚染物質や悪臭を分解、除去することができ、より清潔な外気を室内に取り入れることができる。
【００２３】
さらに、給気用配管の分岐管の空気吹き出し口を、異なる部屋の天井に夫々開口しているので、床下空間や天井裏空間を介することなく清浄化した外気を各部屋の室内に直接取り入れることができ、これによって室内の浄化効率を高めることができるとともに、室内における各ＶＯＣの濃度の目標値設定や制御を容易に行うことができる。また、従来のように外気を床下空間や天井裏空間に取り入れるときのような結露対策が不要となる。
【００２４】
また、給気経路及び排気経路に逆流防止手段を設けているので、清浄化していない外気が室内へ侵入してくることがなく、室内の空気環境の浄化をより安定して行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
この発明の実施形態に係る空気環境浄化システムは、図１に示すように、例えば住宅設備に組み込まれて、室内空気環境を良好に維持するものである。
【００２６】
この空気環境浄化システムは、外気を室内に導く給気経路(１)と、室内空気を屋外に導く複数の排気経路(２)(２)…とを備えている。
【００２７】
そして、給気経路(１)には、外気を強制的に送り込む送風手段としてのエアポンプ(３)と、外気に含まれる大気汚染物質を除去する清浄化手段(４)と、外気の湿度を調整する調湿手段(５)と、外気に含まれる大気汚染物質を吸着する吸着手段(６)(６)とが設けられている。なお、外気に含まれる大気汚染物質としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン、パラジクロロベンゼン等のＶＯＣ、車の排気ガス等に含まれる窒素酸化物や二酸化硫黄等の有害物質、さらには花粉やウイルス等が含まれている。
【００２８】
給気経路(１)は、給気用配管によって構成されている。この給気用配管(１)は、主管(10)と、主管(10)から分岐した複数の分岐管(11)(11)からなり、主管(10)の端部にはエアポンプ(３)が接続されて、例えば換気回数０．８〜１．０回／ｈの外気が給気されるようになっている。
【００２９】
また、分岐管(11)(11)の端部は、空気吹き出し口(13)(13)とされて例えば２Ｆ主寝室(15)とリビング(16)といった異なる部屋の天井に夫々開口されている。なお、この実施形態においては、２Ｆ主寝室(15)とリビング(16)に対して分岐管(11)(11)を導いて、外気を供給するようになっているが、さらに分岐管(11)を増設して例えば子供部屋等のその他の部屋にも導くようにしても良い。
【００３０】
また、この給気用配管(１)における主管(10)及び分岐管(11)(11)の内周面には、図２に示すように、光触媒である酸化チタン(17)がコーティングされており、給気用配管(１)の汚れを防止するとともに、外気に含まれる大気汚染物質や悪臭を分解、除去するようになっている。なお、酸化チタン(17)を良好に機能させるために、透光性を有する樹脂等を用いて主管(10)及び分岐管(11)(11)を成形するのが望ましい。
【００３１】
さらに、この給気用配管(１)における主管(10)及び分岐管(11)(11)には、外気の逆流を防止する逆流防止手段としての逆止弁(18)(18)…が備え付けられている。
【００３２】
清浄化手段(４)は、主管(10)部分に設けられており、洗浄水としての水(20)を充填したタンク部(21)と、外気を直径０．０１〜０．０５ｍｍ、具体的には直径０．０１ｍｍのマイクロバブルにしてタンク部(21)の水(20)に通すバブル発生部(22)とを備え、外気を超微細な気泡として水(20)に通すことで、外気に含まれる水溶性の大気汚染物質を水(20)に溶かし込んだり、大気汚染物質を水によって洗い流すことで、外気に含まれる大気汚染物質を効果的に除去するようになっている。なお、タンク部(21)には、例えば１０Ｌ／ｈの水道水が供給されるとともに、これと同量のドレン水が排出されて、常に水の浄化を図ることができるようになっている。
【００３３】
調湿手段(５)は、主管(10)部分における清浄化手段(４)よりも下流側に設けられた冷却設備からなり、清浄化手段(４)によって清浄化された湿気を含む外気を冷却することで、外気の湿度を例えば約５０％に調整するようになっている。
【００３４】
吸着手段(６)は、各分岐管(11)(11)の空気吹き出し口(13)(13)付近に設けられた活性炭フィルタからなり、調湿手段(５)によって湿度が調整された外気を多孔質の活性炭に通すことで、外気に含まれる大気汚染物質を吸着して最終的に除去するようになっている。
【００３５】
なお、上記のエアポンプ(３)、清浄化手段(４)及び調湿手段(５)は、屋外に設置しているが、スペースや騒音等において問題がなければ、住宅の屋根裏空間等に設置しても良い。
【００３６】
排気経路(２)は、排気用配管によって構成されている。この排気用配管(２)は、壁体(30)内を通って屋根裏(31)や天井裏(32)の空間内に配されており、その壁体(30)内を通る部分の端部が空気取り入れ口(33)とされて、２Ｆ主寝室(15)やリビング(16)の下部の巾木入隅部分に開口されており、屋根裏(31)や天井裏(32)の空間内を通る部分の端部が空気排出口(34)とされて、屋外に開口されている。
【００３７】
さらに、この排気用配管(２)における屋根裏(31)や天井裏(32)の空間内を通る部分には、外気の逆流を防止する逆流防止手段としての逆止弁(18)(18)…が備え付けられている。
【００３８】
また、屋根裏(31)や天井裏(32)には、給気用配管(１)を通る外気と排気用配管(２)を通る室内空気との間で熱交換を行わせる熱交換器(35)(35)が設けられて、エネルギー効率を高めている。
【００３９】
上記構成の空気環境浄化システムにおいて、例えば住宅内に設けたコントロールパネルを操作してエアポンプ(３)を作動させると、外気が給気用配管(１)を通って清浄化手段(４)、調湿手段(５)、吸着手段(６)へ順次導かれ、外気に含まれる大気汚染物質が除去されて、各ＶＯＣの濃度が十分に低下した湿度約５０％のクリーンエアとなる。このクリーンエアは、各分岐管(11)(11)の空気吹き出し口(13)(13)から２Ｆ主寝室(15)とリビング(16)へ別々に吹き出して、各部屋(15)(16)の室内の空気環境を浄化する。
【００４０】
各部屋(15)(16)の室内は、壁体(30)(30)…に気密層を設けることで気密性能Ｃ値が１．０ｃｍ2／ｍ2以下に設定されており、これによって漏気を抑えて室内へのＶＯＣの放散を防止するとともに、室内が正圧になることによる壁体(30)(30)…内への湿気の侵入を抑えて、壁体内部の結露の発生を防止している。
【００４１】
このようなクリーンエアの供給と同時に、各部屋(15)(16)の室内空気が排気用配管(２)(２)…の空気取り入れ口(33)(33)…から排気用配管(２)(２)…を通って屋外へ排出される。
【００４２】
このようにして、換気回数０．８〜１．０回／ｈとして、各部屋(15)(16)の室内へクリーンエアを供給するとともに、室内空気を屋外へ排出させることで、室内の各ＶＯＣの濃度については、例えば厚生労働省ガイドラインで示されている各ＶＯＣの濃度指針値の約１／１０以下、Ｔ−ＶＯＣについては、例えば濃度指針値以下に設定した図３に示すような目標値を達成することが可能となる。
【００４３】
この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。例えば、この発明の空気環境浄化システムは、住宅だけでなく、集合住宅や学校、病院等の住宅以外の建築物に対しても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の一実施形態に係る空気環境浄化システムを示す図である。
【図２】給気用及び排気用配管の断面図である。
【図３】厚生労働省ガイドラインで示されているＶＯＣ濃度指針値及び目標値を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
(１)給気経路(給気用配管)
(２)排気経路(排気用配管)
(３)送風手段(エアポンプ)
(４)清浄化手段
(５)調湿手段(冷却設備)
(６)吸着手段(活性炭フィルタ)
(11)分岐管
(13)給気経路の空気吹き出し口
(15)(16)部屋
(17)光触媒(酸化チタン)
(18)逆流防止手段(逆止弁)
(20)洗浄水(水)
(22)バブル発生部
(33)排気経路の空気取り入れ口
【図１】
2006205036.tif 000003
【図２】
2006205036.tif 000004
【図３】
2006205036.tif 000005