(57)【要約】  【課題】  床下空間で調温、調湿などの調整を行った空気を室内空間に供給する調整空気供給装置において、調湿材を収容しておく空気調整室を、簡単に構築できる空気調整ユニットおよび調湿材収容容器を提供する。  【解決手段】  空気を調整して室内空間に供給する装置に用いられる空気調整ユニット６０であって、中空管状をなし、長さ方向に順次連結可能な空気調整管６２と、空気調整管６２の両端を塞ぎ、通気可能な通気蓋６６と、通気蓋６６で塞がれた空気調整管６２に充填される無機多孔質調湿材５０とを備える。無機多孔質調湿材５０を収容する前の空気調整管６２と通気蓋６６とで調湿材収容容器を構成する。【選択図】  図１
2006322633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を調整して室内空間に供給する空気調整ユニットにおいて空気調整機能を果たす無機多孔質調湿材を収容する調湿材収容容器であって、
中空管状をなし、前記無機多孔質調湿材を収容し、長さ方向に順次連結可能な空気調整管と、
前記空気調整管のうち、前記無機多孔質調湿材の収容個所の両端を塞ぎ、通気可能な通気蓋と
を備える調湿材収容容器。
【請求項２】
前記空気調整管が、全体が内径５０〜４００ｍｍ、長さ５０〜４００ｃｍの円管状をなすとともに、一端に内径が拡大された拡径連結部を有する
請求項１に記載の調湿材収容容器。
【請求項３】
空気を調整して室内空間に供給する装置に用いられる空気調整ユニットであって、
請求項１または２の何れかに記載の調湿材収容容器と、
前記調湿材収容容器に収容された無機多孔質調湿材と
を備える空気調整ユニット。
【請求項４】
前記無機多孔質調湿材が、粒径２０〜８０ｍｍの粒塊状をなす硅質頁岩であり、
前記通気蓋が、内径５〜２０ｍｍの多数の通気孔を有する
請求項３に記載の空気調整ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調湿材収容容器および空気調整ユニットに関し、詳しくは、住宅などの建築物の室内に、温度や湿度などの特性条件が調整された空気を供給する調整空気供給装置の部品となる空気調整ユニットと、この空気調整ユニットを構成する調湿材収容容器とを対象にしている。
【背景技術】
【０００２】
住宅の室内に新鮮な空気を供給する換気あるいは給気の方法として、屋外の空気を一旦、床下空間に導入し、床下空間で調温あるいは調湿した空気を、床下空間から室内空間へと供給する技術が知られている。
床下空間は、季節の変化や昼夜の別、日射量の違いなどによる屋外の大きな温度変化の影響を受け難い。そのため、床下空間に一定時間保持された空気を、室内空間に供給することで、居住者にとって快適な温度範囲に調整された空気を供給することができる。
さらに、床下空間に、硅質頁岩などの調湿材が収容された収容室を設置し、床下空間の空気を収容室の調湿材と接触させてから室内空間へと供給する技術も提案されている（特許文献１参照）。調湿材によって一定の湿度範囲に調湿された空気を室内空間に供給すれば、居住者にとってより快適な湿度環境を実現することができる。硅質頁岩などの調湿材は、調湿機能に加えて、臭いやホルムアルデヒド等のＶＯＣ（揮発性有機化合物）の除去機能にも優れていることが知られている。床下空間に滞留することで臭いが付いたり建材から発生するＶＯＣを含有していたりする空気であっても、室内空間に供給される際には、これらの問題が解消された、清浄で快適な空気になる。シックハウス対策にも有効である。
【特許文献１】特開２００３−１０５８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記した調湿材収容室の技術でも、屋外あるいは床下空間が高湿環境になると、空気の湿度を充分に下げることができないことがある。また、臭いやＶＯＣの除去機能も不十分になることがある。
調湿材収容室を大きくしたり、収容室に収容する調湿材の量を増やしたりすれば、調湿機能や脱臭機能などを向上させることができるが、設備が大型化したり、設備コストが増大したりすることになる。
さらに、調湿材による調湿機能や脱臭機能は、環境条件に大きく依存するため、季節や昼夜の違いによって、性能あるいは機能が大きく変動するという問題もある。
【０００４】
例えば、温度の高い空気は大量の湿気を含有することができ、調湿材と接触させても、湿気を充分に除去することができない場合がある。我が国の梅雨期は高温かつ高湿であるため、調湿材による調湿機能が充分に働かず、充分に湿気が除去されていない空気が室内空間に供給されることがある。脱臭機能やＶＯＣ除去機能についても、湿気と同様に温度条件に影響を受け、また、湿度条件にも影響を受けて、機能が低下することがある。
このような従来技術の問題点を解消する技術として、本願特許出願人の一部は、先に、特願２００４−２１７４１１号に開示された技術を提案している。
この先行技術は、無機多孔質調湿材が収容された空気調整室を、床下空間の地盤内に埋設しておく。床下空間の空気を、空気調整室を通過させたあと、室内空間に供給する。地盤からの伝熱によって空気調整室を通過する空気を温度が適切に調整される。適切な温度条件に調整されることで、適切な調湿機能や脱臭機能、ＶＯＣ除去機能が発揮される。空気調整室を、管状の空気調整ユニットを複数本連結して構成している。
【０００５】
本件発明の課題は、前記先行技術の調整空気供給装置に用いる空気調整ユニットとして、空気調整機能をさらに向上させるとともに輸送保管などの取り扱いも行い易いものを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる調湿材収容容器は、空気を調整して室内空間に供給する空気調整ユニットにおいて空気調整機能を果たす無機多孔質調湿材を収容する調湿材収容容器であって、中空管状をなし、前記無機多孔質調湿材を収容し、長さ方向に順次連結可能な空気調整管と、前記空気調整管のうち、前記無機多孔質調湿材の収容個所の両端を塞ぎ、通気可能な通気蓋とを備える。
空気調整ユニットは、前記調湿材収容容器と、前記調湿材収容容器に収容された無機多孔質調湿材とを備える。
〔建築物〕
一般の住宅その他の建築物に適用できる。床下空間と室内空間とが隣接している住宅に設置するのに適している。平屋住宅あるいは複層階住宅における１階部分の室内空間に適用するほか、２階以上の室内空間に対する換気に利用することもできる。比較的に小規模な集合住宅や工場、ビルなどにも好適である。
【０００７】
床下空間は、周囲を布基礎などの基礎構造で囲まれている。床下空間の底面は、地盤面あるいは地盤面に施工された土間コンクリート層や防蟻層、防湿層などである。床下空間の上面は、室内空間の床面を構成する床構造の裏面である。通常、床下空間を囲む基礎構造には、屋外の空気を取り入れる換気口が設けられる。基礎構造と床構造、壁構造との間に換気可能な隙間が設けられていてもよい。
〔調整空気の供給〕
建築物の床下空間で調整された空気を、室内空間に供給することができる。
室内空間には、居住にとって必要な換気量の新鮮な空気を供給する必要がある。この室内空間に供給する空気を、床下空間で調整してから室内空間に供給することができる。室内空間の換気は、屋外の空気を、床下空間を経ずに室内空間に供給することもできる。窓や換気口による換気を併用することもできる。
【０００８】
空気の調整とは、空気の物理的特性、化学的特性、含有成分などを、室内空間の居住者にとって快適であったり健康に有用であったりする適切な状態に調整することを意味する。調整空気とは、これらの特性が適切に調整された空気を意味する。
調整する特性条件には、温度、湿度、臭い、ＶＯＣ、イオン量などがある。これらの特性条件のうち、少なくとも一つ以上の特性条件を調整して、室内空間に供給する。それぞれの特性条件の好ましい範囲あるいは調整範囲は、住宅の施工条件や環境条件、要求性能によって違ってくる。
〔調整空気供給装置〕
調整空気供給装置は、空気を調整し室内空間に供給する機能を果たす。床下空間および床下空間の地盤内に設置することができる。
【０００９】
床下空間に開口する空気の導入口と、床下空間の地盤に埋設され、導入口に連通して床下空間の空気が流入する空気調整室と、空気調整室に収容され空気が接触する無機多孔質調湿材と、室内空間に開口し、空気調整室で調整された空気を室内空間に供給する室内給気口とを備える。
調整空気供給装置の一部または全体を、床下空間の地盤ではなく、建築物の基礎構造よりも外側の屋外側の地盤に設置することもできる。
〔導入口〕
床下空間に開口し、調整空気供給装置に床下空間の空気を取り込むことができる。
【００１０】
屋外から床下空間に流入した空気が、一定の期間、床下空間内で滞留してから、導入口に取り入れられるように、導入口の配置構造を設定することが望ましい。例えば、床下空間と屋外とをつなぐ換気口からは少し離れた位置に導入口を設けることができる。換気口から流入する空気流の正面方向に対して、導入口の開口方向をずらせたり逆方向を向けておいたりすることができる。
導入口あるいはその近傍には、空気を強制的に導入するための送風ファンを設けておくことができる。異物などを除去するフィルタや、開閉自在なダンパ、空気の温度や湿度、速度を検知するセンサなどを設けておくこともできる。これらの機器は、空気調整室や室内給気口、あるいは、それらをつなぐ空気の流路中に設けておくこともできる。
【００１１】
地盤に埋設された空気調整室と導入口とは、空気が流通する配管やダクトで連結しておく。
導入口を、床下空間ではなく、建築物の外側の屋外空間に開口させておくこともできる。この場合は、床下空間である程度の調整がされた空気ではなく、屋外と同じ温度や湿度の空気が導入されることになる。
〔空気調整室〕
床下空間の地盤に埋設しておくことができる。導入口に連通していて導入口からの空気が流入する。流入した空気に、目的とする調整作用を施して送り出す。無機多孔質調湿材が収容される。空気調整室で所定の調整を施された空気は、室内給気口に送り出される。空気調整室には、導入口および室内給気口につながる出入り口や管路を有する。
【００１２】
空気調整室の全体または一部を、建築物の屋外の地盤に埋設しておくこともできる。
これらの機能を果たす空気調整室を構成する部品として、空気調整ユニットを用いて、管状の空気調整室を構成する。その他の空気調整室の付属構造、材料、形状寸法は、通常の空気調整技術と同様の技術が適用できる。
〔空気調整ユニット〕
空気調整ユニットには、中空管状をなし長さ方向に順次連結可能な空気調整管と、空気調整管の両端を塞ぎ通気可能な通気蓋とで構成された調湿材収容容器と、調湿材収容容器に収容された無機多孔質調湿材とを備える。
【００１３】
＜空気調整管＞
無機多孔質調湿材を収容し、調整すべき空気を流通させる。
空気調整管の材料は、地盤に埋設して使用できる機械的強度や耐久性を備えている必要がある。内部に湿気や地下水が浸入しない湿気の遮断性や耐水性があることが望ましい。空気調整管の外部と内部との間の伝熱性が良好であることが望ましい。具体的には、塩化ビニルなどの合成樹脂材料、金属材料、ガラス材料、セラミック材料、セメント硬化材料、繊維材料などが挙げられる。複数の材料を組み合わせた複合材料や積層構造も採用できる。
【００１４】
空気調整管の管断面は、通常、円形であるが、矩形その他の角形や台形、長円形なども採用できる。
空気調整管の寸法は、施工条件や要求性能によって決められる。例えば、内径は、流通させる空気の量に合わせる。内径が大きいほうが空気の流通抵抗は少なくなる。内径が小さいほうが、相対的な地盤との伝熱面積は増える。好ましい範囲は、内径５０〜４００ｍｍである。より好ましくは、内径１００〜３５０ｍｍである。空気調整管の長さ方向で、内径あるいは外径が変化していてもよい。管壁の肉厚は、薄いほうが伝熱性は良くなるが、機械的強度の点では厚いほうがよい。好ましい肉厚は、５〜１５ｍｍである。全長が長いほど、空気に対する調湿作用などが充分に行えるが、設備が大掛りになったり無機多孔質調湿材が大量に必要となったりする。好ましい長さは０．５〜４ｍである。
【００１５】
空気調整管は、直線状をなすもののほか、円弧状などの曲線状をなすものでもよい。直線と曲線を組み合わせたり、屈曲部や分岐部、合流部を有していたりする場合もある。
＜空気調整管の連結構造＞
空気調整管を長さ方向に順次連結する連結構造は、通常の管材料や建材における連結構造が採用できる。
例えば、全体が同径の管であるとともに、一端に内径が拡大された拡径連結部を備えておくことができる。拡径連結部の内径を、空気調整管の他端側の外径に合わせておく。拡径連結部を別の空気調整管の端部に嵌合することで互いに連結できる。
【００１６】
拡径連結部の代わりに、一端の外径を小さくして縮径連結部を設け、別の空気調整管の端部に嵌入させて連結することもできる。
＜通気蓋＞
空気調整管の両端を塞いで、内部に収容された無機多孔質調湿材が漏れないようにする。その上で、空気調整管の軸方向に空気が流通できるようにする。
通気蓋の材料は、前記した空気調整管の材料と同じ材料の中から選択できる。空気調整管と同じ材料であってもよいし、違う材料を選択してもよい。通気蓋には、地盤の圧力などの大きな外力が直接に加わることはないので、それほど大きな機械的強度は要求されない。柔軟な布状あるいはシート状の材料であってもよい。空気調整管の補強機能を果たすには、ある程度の機械的強度を持たせることが有効である。
【００１７】
通気蓋を通気可能にする手段として、通気蓋の材料自体を通気性のある材料で構成することができる。多孔質材料や繊維材料を用いて通気性を持たせることができる。編織布や不織布が使用できる。メッシュ（網）状シートも使用できる。
＜通気孔＞
通気性のない材料に通気孔を設けて通気性を持たせることもできる。通気孔は、無機多孔質調湿材が通過できない程度の内径に設定しておく。具体的には、内径５〜３０ｍｍに設定できる。好ましくは、内径５〜２０ｍｍである。内径の異なる通気孔を混在させることもできる。通気孔の形状は、通常は円形であるが、円形以外の楕円や長円、多角形なども採用できる。細長いスリット状の通気孔も採用できる。スリット状の通気孔の場合、前記内径は内幅寸法で規定する。
【００１８】
通気孔は、通気蓋の全面に多数を配置しておくことができる。前後左右に一定間隔で配置したり、千鳥状に配置したり、放射線状に配置したり、螺旋状に配置したりすることができる。通気孔の間隔あるいは設置密度は一定であってもよいし、場所によって違えてもよい。例えば、通気蓋の中心側は、空気の流通を良好にするために通気孔の割合を多くし、周辺側は無機多孔質調湿材の脱落を防止するために通気孔を少なくすることができる。
＜通気蓋の取付構造＞
通気蓋は、空気調整管のうち、無機多孔質調湿材の収容個所の両端に取り付けられる。通気蓋は、空気調整管に永久的に固定されてあってもよいし、着脱自在であってもよい。
【００１９】
例えば、空気調整管に無機多孔質調湿材を収容した後で、通気蓋を空気調整管に永久的に固定すればよい。永久的な固定手段として、接着や熱融着、釘やねじ釘による接合などが採用できる。
空気調整管と片側の通気蓋とを一体成形しておくこともできる。反対側の通気蓋を取り付ける前に、無機多孔質調湿材を収容すればよい。
通気蓋を、空気調整管に対して着脱自在に取り付ければ、必要に応じて、無機多孔質調湿材の出し入れ、交換などが行い易い。着脱自在な取付手段として、嵌合、係合、着脱自在な締結金具による取り付けがある。粘着テープなどを貼り付けて取り付けることもできる。
【００２０】
片側の通気蓋は空気調整管に永久的に固定しておき、反対側の通気蓋は着脱自在に取り付けておくこともできる。
＜密閉蓋＞
空気調整ユニットには、通気蓋に加えて、密閉蓋を取り付けておくことができる。
空気調整ユニットを使用するまで、無機多孔質調湿材の細粉などが脱落することを防止したり、無機多孔質調湿材が吸湿してしまったりすることを防止できる。密閉蓋は使用時に容易に除去できるようにしておく。
密閉蓋は、通気蓋と同様の材料を用いて、通気性を持たせないようにすることで構成できる。例えば、通気蓋の通気孔をなくしたものが、密閉蓋として使用できる。
【００２１】
空気調整管の両端に、密閉性のあるシートを貼り付けたり、通気蓋の外面に密閉フィルムを貼りつけておいたりすることで密閉蓋とすることができる。
空気調整ユニットの全体を、密閉袋に収容しておくこともできる。
＜その他の構造＞
空気調整管の内部に、空気の流れを制御する仕切りや案内壁を設けることができる。
空気調整管の外面に、空気調整管を搬送したり地盤に支持したりするための部材や構造を備えておくこともできる。
空気調整ユニットは、個別の状態で輸送保管あるいは流通販売に供することができる。空気調整管と無機多孔質調湿材とを別々に包装したり取り扱ったりする手間が省ける。無機多孔質調湿材が、輸送取扱い中に変質したり劣化したり調湿機能や脱臭機能が低下したりすることが防止できる。
【００２２】
〔空気調整ユニットの組立構造〕
空気調整ユニットは長さ方向に複数本を連結して空気調整室を構成する。空気調整ユニットを連結して構成された管状の空気調整室は、空気の流通がスムーズに行え、耐変形性などの機械的強度が優れ、地盤との伝熱面積も充分に取れ、施工が容易であるなどの利点を有している。空気調整ユニットの連結によって、１本の管材のみで構成される空気調整室に比べて、全体の構造強度を高めることができる。
地盤に埋設される空気調整室は、通常、地盤面に対して平行な水平方向に延びるようにして埋設される。傾斜方向に延びていたり、垂直部分が存在していたりしてもよい。空気調整ユニットとして、分岐構造や屈曲構造を有するものを用いれば、分岐構造や屈曲構造を有する空気調整室を構成することもできる。
【００２３】
調整空気供給装置の施工現場で、空気調整ユニットを連結するだけで、能率的かつ容易に、管状の空気調整室が構築できる。
空気調整室では、流入した空気が無機多孔質調湿材による調湿作用などを充分に受けることができるように、空気調整室内で無機多孔質調湿材と空気との接触距離を充分に設けておくことが望ましい。具体的には、空気と無機多孔質調湿材との接触距離を、０．５〜１０ｍに設定することができる。但し、空気の流速によって、同じ接触距離でも、調湿作用の程度は違ってくることがある。地盤による冷却効果を十分に発揮させるには、比較的に長い接触距離を設定することが望ましい。
【００２４】
空気調整室は、地盤からの伝熱作用を充分に受けることができるように、地盤内に適切な深さで埋設されていることが望ましい。深い位置のほうが、地盤の安定した温度が利用できる。埋設位置が深いと、埋設作業の手間はかかり、埋設位置から地盤面までの空気流路が長くなる。好ましい埋設深さは、空気調整室の高さ方向の中心位置と地盤面との差で表す深さが、０〜１０ｍの範囲である。地下１０ｍ付近になると、地盤の温度が安定している。
〔無機多孔質調湿材〕
空気調整室に収容され空気と接触して、目的とする調整作用を施す。
【００２５】
基本的には、通常の換気調湿装置などで、調湿機能を果たすために使用されている無機多孔質調湿材と同様の材料が使用できる。例えば、珪質頁岩やシリカゲルが挙げられる。
調湿材は、粒塊状の調湿材が使用し易い。粒塊の形状は、球や多角形あるいは不定形で使用できる。岩石原料を粉砕した角のある不定形状のものが、使用時に調湿材間に隙間が出来易く、空気との接触効率が良くなる。最大差し渡し径で規定される粒径を２０〜８０ｍｍの範囲に設定できる。好ましくは、粒径２０〜５０ｍｍである。粉体状の無機多孔質調湿材をバインダーなどとともに成形してなるブロック体、ハニカム体なども使用できる。
【００２６】
〔室内給気口〕
室内空間に開口し、前記空気調整室で調整された空気を室内空間に供給する。
室内空間の床面あるいは側壁面さらには天井面に設けることもできる。空気調整室から室内給気口へは、配管やダクトを通じて空気を送る。
室内給気口には、送風ファンや開閉自在なダンパ、空気の温度や湿度を検知するセンサを設けておくことができる。室内空間の気温や湿度の情報と、室内給気口に送られてくる空気の温度や湿度の情報とを比較して、給気風量を制御することもできる。
〔送  風〕
導入口から空気調整室、室内給気口に至る空気の流れは、経路中に配置された送風機で強制送風することで作り出すことができる。
【００２７】
送風機として、通常の換気あるいは空調用の送風ファンが使用できる。
送風量あるいは送風力は、室内空間で必要とされる換気量や空気調整室における調整能力などによって決定される。通常、５０〜２００ｍ３／ｈ程度の送風量に設定することができる。
室内空間の換気を、本発明の調整空気供給装置を経由する空気と、本発明の調整空気供給装置を通らず、床下空間から直接に室内空間に送り込まれる空気とを組み合わせておこなうこともできる。調整空気供給装置による調温や調湿が特に必要とされない場合は、調整空気供給装置を経由しない換気を行うこともできる。
【００２８】
調整空気供給装置に備えた送風機による強制送風を行わずに、自然の対流や風によって、導入口から空気調整室、室内給気口に至る空気の流れを生じさせることもできる。例えば、室内空間の空気を室内空間の壁面などに設けた排気ファンで屋外に排出すれば、それに伴って、室内給気口から室内空間に空気が吸い込まれる。室内と床下空間との温度差による自然通気で換気させることもできる。
〔調整空気供給方法〕
以上に説明した調整空気供給装置を用いて、建築物の床下空間で調整された空気を室内空間に供給することができる。
【００２９】
工程（ａ）：
床下空間の空気を、前記導入口から前記空気調整室、前記室内給気口を経て前記室内空間へと送る。
工程（ｂ）：
前記工程（ａ）の途中において、前記空気調整室において前記無機多孔質調湿材に空気を接触させる。
空気調整室は地盤に埋設されているので、床下空間との間に温度差が生じる。例えば、夏期や日中のように屋外温度が高いときは、屋外に比べれば床下空間のほうが低い温度になるが、それでも屋外温度の影響を受けて床下空間の温度が上がる。しかし、地盤内は、屋外温度の影響をあまり受けない。その結果、床下空間の温度に対して、相対的に、空気調整室の温度はかなり低くなる。これとは逆に、冬期や夜間のように屋外温度が下がったときには、床下空間も温度が下がるが屋外温度よりも高い温度となる。地盤内の空気調整室は、床下空間よりも温度の低下は少なく、実質的には、温度があまり下がらない。床下空間に比べて空気調整室の温度はかなり高い状態に維持される。
【００３０】
床下空間の空気は、温度変化の少ない空気調整室を通過することで、調温および調湿の作用を受ける。例えば、夏期には、温かい空気が空気調整室を通過することで冷却される。冷却に伴って湿度が高くなるが、無機多孔質調湿材が高湿空気を除湿して、冷たく、かつ、湿気の少ない空気を室内空間へ供給することができる。逆に、低湿空気が空気調整室を通過するときには、加湿されることになり、調湿作用が果たされる。温度の安定した空気調整室で、無機多孔質調湿材による調湿作用が行われるので、湿度変化が少なく安定した調湿作用が発揮される。
勿論、無機多孔質調湿材と接触した空気は、脱臭作用やＶＯＣ除去作用も受ける。
【００３１】
床下空間の空気は、屋外から床下空間に流入して一定の時間、床下空間に滞留して調温あるいは調湿の作用を受けたあと、導入口から導入されるようにしておくことが望ましい。これによって、調整空気供給装置に導入される前の空気が、床下空間である程度まで調温される。調整空気供給装置による調温、調湿作用がより効果的に果たされる。屋外からの空気が、床下空間である程度まで調温された空気と混合されて、導入口に入るようにしてもよい。
床下空間の空気が、空気調整室を繰り返し通過するようにしておけば、調整作用をより強く作用させることができる。空気調整室から室内給気口への流路途中に、空気調整室の導入口側に戻る循環流路を設けておくことができる。
【００３２】
前記工程（ｂ）におけう、前記床下空間と前記空気調整室との温度差によって、機能に違いが生じる。床下空間と地盤に埋設された空気調整室との温度差が大きいほど、空気の冷却あるいは加温による湿気の放出吸収作用が強くなり、無機多孔質調湿材と空気との間における水分の交換が効率的に行われる。空気の調温作用も強くなる。但し、自然に発生する温度差を利用するので一定の限度はあり、季節や時間帯によって変わってくる。
多孔質調湿材と接触させる空気の風量を、５０〜２００ｍ３／ｈに設定できる。風量が少ないほど、空気が長い時間にわたって多孔質調湿材と接触して調湿作用などを受けることになる。風量が多いほど、大量の空気を室内空間に給気できる。
【００３３】
空気調整室に流入する空気の湿度が高いほど、多孔質調湿材で除去される水分の量が増える。また、地盤からの伝熱で降温した空気から放出される水分の量も増える。空気調整の前後における湿度の変化を大きくできる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明にかかる空気調整ユニットは、中空管状をなし無機多孔質調湿材を収容した調湿材収容容器を、長さ方向に必要な本数だけ連結することで、床下空間の地盤に埋設される空気調整室を容易に構成できる。無機多孔質調湿材を収容した空気調整管の両端を通気蓋で塞いでいるので、輸送保管および空気調整室を構成した状態の何れでも、内部に収容された無機多孔質調湿材が脱落したり偏って配置されたりすることがない。
このような空気調整室を備えた調整空気供給装置は、屋外空間および床下空間と地盤との温度環境の差によって、空気調整室内で、無機多孔質調湿材と空気とが接触する温度条件が、調湿あるいは脱臭やＶＯＣ除去にとって、より好ましい条件に調節される。
【００３５】
特に、空気調整室を構成する各空気調整ユニットの通気蓋で区切られた空間毎に、無機多孔質調湿材が均等に配置されることになるので、空気調整室の片側のみに無機多孔質調湿材が偏って固まってしまい、通気抵抗が増大してしまうことがない。空気調整室の全体に存在する無機多孔質調湿材の空気調整機能を効率的に発揮させることができる。
その結果、特別な装置を必要とせず、稼動コストを大きく増やすこともなく、空気調整室における空気の調整をより適切に行えることになる。室内空間に供給される空気を、居住者によってより快適で良質の空気に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図２は、一般住宅の床下空間に設置された調整空気供給装置２０を示している。
〔住宅の全体構造〕
住宅は、地盤Ｅに一部が埋設された布基礎１０と、布基礎１０の上に構築された上部構造とからなる。布基礎１０は、コンクリートを打設して構築され、断面が逆Ｔ字形をなし、住宅の間取り構造に対応して格子状に配置されている。
布基礎１０の上部には、土台や柱、床、壁などを含む床構造１２および壁構造１４が構築される。
床構造１２の上部で周囲を壁構造１４に囲まれた空間が、室内空間１６である。
【００３７】
床構造１２の下部には、周囲を布基礎１０に囲まれ、底面が地盤Ｅである床下空間１８が存在する。図示を省略しているが、布基礎１０の一部には住宅の外の屋外空間と連通する換気口が設けられている。床下空間１８には、屋外の空気が流入してくる。
〔調整空気供給装置〕
床下空間１８から地盤Ｅ内にかけて、調整空気供給装置２０が設置される。
調整空気供給装置２０は、管状の空気調整室３０と、導入管部３１、排出管部３３とを備える。空気調整室３０は、比較的に短い一定長さの管である空気調整ユニット６０を組み立てて構成されている。
【００３８】
＜空気調整ユニット＞
図１は、空気調整室３０を構成する空気調整ユニット６０を示している。
空気調整ユニット６０は、比較的に短い中空管状をなす空気調整管６２と、空気調整管６２の両端を塞ぐ通気蓋６６と、空気調整管６２の内部に充填された無機多孔質調湿材５０とを有する。無機多孔質調湿材５０を収容する前の、空気調整管６２と通気蓋６６とが、調湿材収容容器を構成する。
空気調整管６２は、塩化ビニル樹脂などの樹脂材料で成形されている。空気調整管６２の一端は、他の部分よりも径が大きくなった拡径連結部６４となっている。拡径連結部６４の内径は、他の部分の外径とほぼ同一である。拡径連結部６４を別の空気調整管６２の端部に嵌合することで、空気調整管６２同士を長さ方向に連結することができる。
【００３９】
通気蓋６６は、空気調整管６２と同様の塩ビ製の板材や成形品が使用できる。通気蓋６６は、円板の外周に短い筒状の周縁が立ち上がった円形皿状をなし、空気調整管６２の内部に嵌入できる。空気調整管６２の両端に配置された通気蓋６６のうち、拡径連結部６４側の通気蓋６６は、拡径連結部６４よりも中央側に配置されている。反対側の通気蓋６６は、空気調整管６２の端部に配置されている。
図１（ｂ）に詳しく示すように、通気蓋６６には、表裏を貫通する通気孔６７が多数設けられている。図１（ａ）に示すように、通気孔６７の内径は、無機多孔質調湿材５０の外径よりも小さくなっている。無機多孔質調湿材５０が通気孔６７から外に脱け出すことはない。
【００４０】
空気調整ユニット６０は、予め工場などで大量生産したり、保管したりしておくことができる。保管時に、通気孔６７から侵入した湿気で無機多孔質調湿材５０が過剰に吸湿してしまわないように、通気蓋６６の外側に密閉蓋や密閉シートを取り付けておくことができる。無機多孔質調湿材５０を収容する前の空気調整管６２と通気蓋６６とからなる調湿材収容容器だけを輸送保管したり販売流通に供したりすることもできる。空気調整ユニット６０の使用時に、空気調整管６２に無機多孔質調湿材５０を収容し通気蓋６６で塞ぐようにすることもできる。無機多孔質調湿材５０は別個に防湿包装しておくこともできる。
＜空気調整ユニットの具体例＞
空気調整ユニット６０として、図１に示す形状で以下の寸法のものが使用できる。
【００４１】
空気調整管６２は、全長１１１５ｍｍ、外径２１６ｍｍ、内径２１１ｍｍの塩化ビニル樹脂成形品である。内径２１６ｍｍで幅１１５ｍｍの拡径連結部６４を有する。
通気蓋６６は、厚み２ｍｍの塩化ビニル樹脂成形品であり、外径２１１ｍｍ、幅２０ｍｍの外形を有する。内径２０ｍｍの通気孔６７が合計９個貫通している。
前後２枚の通気蓋６６のうち、片側は空気調整間６２の内面に接着し、反対側は接着せずに着脱可能にしておく。
空気調整管６２の内部には、粒径３０〜１００ｍｍに粉砕された粒塊状の硅質頁岩からなる無機多孔質調湿材５０が、約４０ｋｇ／ｍの割合で充填される。
【００４２】
＜導入管部＞
空気調整室３０の一端に、導入管部３１が配置されている。導入管部３１は、全体がＺ字形に屈曲した管状をなし、下部を地盤Ｅに埋め込み、下辺端部を空気調整室３０の末端に連結固定している。導入管部３１の上部は、地盤Ｅから床下空間１８に突出し、上辺の先端が床下空間１８に開口して、導入口２２となっている。床下空間１８内の空気が、導入口２２から流入して空気調整室３０に送り込まれる。
導入管部３１は、空気調整管６２と同様の樹脂管材を複数本連結して構成されている。上下の端部にエルボ形の管材を配置し、その間に直管材を配置している。各管材の端部には、空気調整管６２の拡径連結部６４と同様の連結構造を有する。直管材の配置個数や長さを変えることで、導入管部３１の高さを調整できる。
【００４３】
＜排出管部＞
空気調整室３０の他端には、排出管部３３が配置されている。排出管部３３は、Ｌ字形に屈曲した管状をなし、下部を地盤Ｅに埋め込み、下辺端部を、空気調整室３０のうち、導入管部３１とは反対の末端に連結固定している。排出管部３３の上端は、地盤Ｅから床下空間１８を通って、床構造１２まで延び、床構造１２の上面に室内給気口２４として開口している。室内給気口２４の下部には、電動式の送風ファン４０が装着されている。送風ファン４０を駆動されると、排出管部３３を通じて空気調整室３０から空気を吸出して室内空間１６に強制送風することができる。
【００４４】
排出管部３３も、空気調整管６２と同様の樹脂管材を複数本連結して構成されている。下端部にエルボ形の管材を配置し、その端部に複数本の直管材を配置している。各管材の端部には、空気調整管６２の拡径連結部６４と同様の連結構造を有する。直管材の配置個数や長さを変えることで、排出管部３３の高さを調整できる。
＜調整空気供給装置の施工＞
住宅の建築現場など、調整空気供給装置２０の施工現場へは、必要な本数の空気調整ユニット６０を搬入する。比較的に短い空気調整ユニット６０は、通常のトラック輸送などで容易に搬送することができる。導入管部３１および排出管部３３を構成する管材などの必要資材も搬入する。
【００４５】
施工現場では、空気調整ユニット６０を連結して空気調整室３０を組み立てる。空気調整ユニット６０同士は、拡径連結部６４と隣りの空気調整管６２の端部との間を接着剤で接合しておくことができる。輸送保管時に、通気蓋６６の端部が密閉されている場合は、密閉を解除してから空気調整管６２同士を連結する。例えば、空気調整ユニット６０を  ４本連結して空気調整室３０を構成することができる。
空気調整室３０の両端に、導入管部３１および排出管部３３を構成する管材を順次連結すれば、調整空気供給装置２０が構成される。
このようにして組み立てられた空気調整室３０あるいは調整空気供給装置２０を、床下空間１８の地盤Ｅに埋設する。地盤Ｅに掘った穴あるいは溝の底に、空気調整室３０を置いて、導入管部３１および排出管部３３の上端を上方に延ばした状態で、土砂を埋め戻せばよい。土間コンクリートを打設することもできる。
【００４６】
排出管部３３の上端を床構造１２に取り付けた送風ファン４０に接続すれば、調整空気供給装置２０の施工は完了する。
住宅の間取りや床下空間１８の形状寸法などが変わっても、使用する空気調整ユニット６０の数を増減するだけで、容易に対応することができる。無機多孔質調湿材５０をバラ積み状態で輸送したり取り扱ったりする面倒な作業が不要になる。輸送保管中に、無機多孔質調湿材５０が過剰な湿気を吸ってしまったり、脱臭機能やＶＯＣ機能が飽和したりすることが防止できる。
空気調整ユニット６０を製造する際に、空気調整管６２が曲管や屈曲管などであるものを使用して、曲管状や屈曲管状の空気調整ユニット６０を製造しておくことができる。施工現場に搬入した、直管状、曲線状、屈曲管状の空気調整ユニット６０を適宜に組み合わせれば、単純な直線状の空気調整室３０を備えた調整空気供給装置２０だけでなく、より複雑な構造の曲線や屈曲部を有する空気調整室３０を備えた調整空気供給装置２０も容易に施工できる。床下空間１８に存在する柱材や配管などを迂回して空気調整室３０を配置することが可能になる。
【００４７】
〔調整空気供給方法〕
図１において、送風ファン４０を駆動させると、床下空間１８内の空気は、導入口２２から導入管部３１、空気調整室３０、排出管部３３、送風ファン４０、室内給気口２４を経て、室内空間１６に供給される。
送風ファン４０は、季節および昼夜を問わず、常時駆動させてもよいし、室内空間１６に新鮮な空気を迅速かつ大量に供給するときだけに駆動することもできる。送風ファン４０を駆動しなくても、自然の対流や風などで、床下空間１８から空気調整室３０を経て室内空間１６への空気の流れを発生させることもできる。室内給気口２４などにダンパやシャッタを設けて、給気を遮断したり開始したり任意に制御することもできる。
【００４８】
〔空気の調整作用〕
空気調整室３０を通過する空気は、空気調整ユニット６０内の無機多孔質調湿材５０と接触し、調湿作用、脱臭作用、ＶＯＣ除去作用など、無機多孔質調湿材５０が有する各種の作用を受け、目的の調整が施された空気が、室内空間１６に送り出される。
空気調整室３０は、地盤Ｅの中に埋められている。地盤Ｅの温度は、床下空間１８の温度とはかなり違う。
例えば、夏期や日中は、屋外環境が比較的に高温になる。このとき、床下空間１８は、日射エネルギーを直接に受けないので、屋外環境よりは少し低い温度になる。地盤Ｅは、床下空間１８よりもさらに低い温度になる。床下空間１８の底面に存在する地盤Ｅは、日射で暖められることがなく、しかも、熱容量が膨大であるため、屋外温度が変化しても、地盤Ｅの温度はほとんど変化しない。
【００４９】
この状態で、床下空間１８から地盤Ｅ内の空気調整室３０に送られた空気は、熱を奪われて冷却され、温度が下がる。空気の温度が下がると、空気の相対湿度は高くなり、空気に含まれている湿気が凝結して空気から放出され易くなり、無機多孔質調湿材５０に吸収され易くなる。温度が下がらない状態に比べて、無機多孔質調湿材５０で除去される湿気が増え、空気はより乾燥した状態になる。具体的には、床下空間１８の空気が、空気調整室３０を通過する際に温度が下がって、湿度８０％以上になり、空気調整室３０を通過したあとでは、湿度を通過前より約１０％も下げることができる。
一般的に、我が国の夏期は、高温であると同時に高湿であるので、上記した作用によって、高湿の空気が効率的に湿度を下げられ、室内空間１６を快適な湿度環境に調整することができる。なお、空気の温度も下がっているので、室内空間１６に冷たく快適な空気を供給することにもなる。
【００５０】
さらに、前記したような高湿の空気を、無機多孔質調湿材５０と接触させると、無機多孔質調湿材５０からマイナスイオンが大量に放出されるという現象が起こる。これは、無機多孔質調湿材５０の細孔を水の粒子が出入りしたり水粒子が生成したり消滅したりする際にマイナスイオンが効率的に発生するものと考えられる。これによって、室内空間にマイナスイオンに富んだ空気を供給することができる。
前記した夏期や日中とは逆に、冬期や夜間は、屋外環境は比較的に低温である。床下空間１８は、放射冷却の作用や風の影響などが少ないので、屋外環境よりは少し高い温度に維持される。地盤Ｅは、床下空間１８よりもさらに高い温度のままである。
【００５１】
床下空間１８から空気調整室３０に送られた空気は、地盤Ｅから供給される熱によって効率的に暖められる。暖められた空気は、湿気を含有できる容量が増えるので、無機多孔質調湿材５０から空気への水分の供給効率が良くなる。温度が低い状態のままよりも、空気に含まれる湿気が増える。
一般的に、我が国の冬期は、低温であると同時に乾燥している。乾燥した低温空気が、空気調整室３０を通過してから室内空間１６に供給されることで、前記作用により、比較的に温かく適度な湿気を含んだ、居住者にとって快適な空気環境が得られる。
以上の結果、床下空間１８の中だけで、空気を無機多孔質調湿材５０と接触させてから室内空間１６に供給するのに比べて、地盤Ｅに埋設された空気調整室３０を通過させることで、より適切な温度、湿度などの環境条件に調整された空気を、室内空間１６に供給することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の調湿材収容容器を用いた空気調整ユニットは、一般住宅の床下空間に設置される調整空気供給装置の空気調整室を構成し、室内空間に供給する空気の温度、湿度、臭い、ＶＯＣ、マイナスイオン量、その他の特性条件を適切に調整することができる。居住者にとって快適で良質な空気を供給することができ、居住環境の向上に大きく貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態を表す空気調湿ユニットの一部断面正面図
【図２】空気調整ユニットを用いた調整空気供給装置の施工状態を示す断面構造図
【符号の説明】
【００５４】
１０    布基礎
１２    床構造
１４    壁構造
１６    室内空間
１８    床下空間
２０    調整空気供給装置
２２    導入口
２４    室内給気口
３０    空気調整室
３１    導入管部
３３    排出管部
４０    送風ファン
５０    無機多孔質調湿材
６０    空気調整ユニット
６２    空気調整管
６４    拡径連結部
６６    通気蓋
６７    通気孔
Ｅ      地盤
【図１】
2006322633.tif 000003
【図２】
2006322633.tif 000004