(57)【要約】【課題】パネル材の表面や内部にカビやダニが発生することがなく、さらには、設置された空間全体に抗菌・消臭効果を与えることができる冷暖房用輻射パネルを提供する。【解決手段】冷暖房用輻射パネルのパネル材表面に、少なくとも光半導体粉末からなる光触媒機能体が付着せしめられている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネル材と、当該パネル材内部に配されたパイプと、からなる冷暖房用輻射パネルであって、
前記パネル材表面には、少なくとも光半導体粉末からなる光触媒機能体が付着せしめられていることを特徴とする冷暖房用輻射パネル。
【請求項２】
前記パネル材の内部にも、少なくとも光半導体粉末からなる光触媒機能体が含有せしめられていることを特徴とする請求項１に記載の冷暖房用輻射パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷暖房輻射パネルに関する。さらに具体的には、パネルの表面や内部において細菌やカビが繁殖することを防止することができるとともに、パネルが設置された空間全体に抗菌・消臭効果を与えることができる冷暖房輻射パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、パネル材の内部にパイプを配し、このパイプに温水又は冷水を流通させることにより冷暖房をする冷暖房用輻射パネルが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、冷房するために冷暖房用輻射パネルを使用した場合には、露点以下になると、パネル材表面や、パネル材内部に配されたパイプの表面に結露が生じてしまい、それがもとでカビやダニが発生したり、パネル材表面に汚れや染みができたりする。特に、冷暖房用輻射パネルを冷房時に使用する場合にあっては、前記結露の発生は深刻な問題である。すなわち、冷暖房用輻射パネルの冷房能力を最大限に発揮させるためには、当該パネルの表面温度を露点温度付近まで下げる必要があり、そうするとどうしても結露が生じてしまうからである。
【０００４】
このような問題を解決するために、結露センサーや除湿器を備えた冷暖房用輻射パネルも開発されているが、前記除湿器を用いた場合にあっては、除湿器を備える分だけコストアップにつながり、またビルや工場の全体に冷暖房用輻射パネルを用いる場合には、除湿器も大がかりなものとなり膨大な費用がかかる。また、前記結露センサーを用いた場合にあっては、輻射パネル表面の温度が前面に亘って均一であれば１つのセンサーにより結露の発生を防止することが可能であるが、表面温度が不均一となる場合には、１つのセンサーのみでは結露の発生を防止することができないという問題もある。
【０００５】
また、カビやダニが繁殖する際にあっては、悪臭が発生する場合があり、この臭いについても問題である。
【０００６】
本発明は、このような状況においてなされたものであり、パネル材の表面や内部にカビやダニが発生することがなく、さらには、設置された空間全体に抗菌・消臭効果を与えることができる冷暖房用輻射パネルを提供することを主たる課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の第１の観点では、冷暖房用輻射パネルは、パネル材と、当該パネル材内部に配されたパイプと、からなる冷暖房用輻射パネルであって、前記パネル材表面には、少なくとも光半導体粉末からなる光触媒機能体が付着せしめられていることに特徴を有する。
【０００８】
この冷暖房用輻射パネルによれば、パネル材表面に光触媒機能体が付着せしめられているので、光触媒機能体の有機物分解作用によって、結露が生じた場合でもカビやダニが繁殖することを防止することができるとともに、本発明の冷暖房用輻射パネルが設置された空間全体の殺菌、消臭をも光触媒機能体によって行うことができる。光触媒機能体の有機物（細菌類も含む）分解作用のメカニズムは、「水のある状態で光半導体セラミックスに光があたると、その表面で水が分解されてＯＨラジカルが発生し、このＯＨラジカルは大変活性が高いので光触媒の近くの有機物（細菌、汚れ、臭い）とすぐに反応して分解する。」というものである。
【０００９】
前記の冷暖房用輻射パネルにおいては、前記パネル材の内部にも、少なくとも光半導体粉末からなる光触媒機能体が含有せしめられていることが好ましい。
【００１０】
このような冷暖房用輻射パネルによれば、前述した効果をさらに向上することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の冷暖房用輻射パネルについて、図面を用いて具体的に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の冷暖房用輻射パネル１を説明するための一部切欠斜視図である。
【００１３】
図１に示すように、本発明の冷暖房用輻射パネル１は、パネル材２と、当該パネル材２内部に配されたパイプ３とから構成されており、パイプの一端３ａから温水又は冷水を流入せしめ、他端３ｂから排出せしめることにより、パネル材を冷却又は加温して、当該冷暖房用輻射パネル１が設置された空間の冷暖房を行う。
【００１４】
そして、本発明の冷暖房用輻射パネル１の前記パネル材２の表面２ａには、少なくとも光半導体粉末からなる光触媒機能体が付着せしめられている。
【００１５】
まず、本発明の特徴的構成である光触媒機能体について、および当該光触媒機能体の付着方法について説明する。
【００１６】
図２は、光触媒機能体を説明するための説明図である。図２に示すように、光触媒機能体１０は、光半導体粉末１０ａと、金属微粒子１０ｂと、吸着材料１１とからなるものである。
【００１７】
ここで、前記電極として働く金属微粒子１０ｂは必ずしも必要なものではない。後述するが、光半導体粉末１０ａとしてＴｉＯ２を用いた場合、ＴｉＯ２にはその結晶構造の違いによりアナターゼ型とルチル型がある。強い酸化力を有し、光触媒機能を発揮するのは前記２種類の型の内アナターゼ型である。
【００１８】
ここで、通常光触媒機能体中にアナターゼ型のＴｉＯ２が適量に含有されている場合は、細菌、ウィルス、カビの他、悪臭物質及び有害物質等の処理対象物を吸着、保持するために吸着材料１１を使用すると共に、光触媒機能を充分に発揮させるために、電極として働く金属微粒子を用いることが多い。
【００１９】
一方、アナターゼ型のＴｉＯ２を多く含有させた場合には、強い酸化力のためにパネル材２自体を侵すことを防ぐために、吸着材料１１の含有量を多くすることが必要であるが、光触媒機能を発揮させるために電極として働く金属微粒子を用いる必要はない。
【００２０】
以下に、電極として働く金属微粒子を用いた場合について詳しく説明する。
【００２１】
上記光半導体粉末１０ａとしては、ＴｉＯ２の他、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＷＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｒＴｉＯ３、ＫＮｂＯ３等を挙げることができる。この中でも、ＴｉＯ２は、ほとんどの酸、塩基、有機溶媒に侵されず化学的に安定であり、また、ＴｉＯ２は中毒を起こすことはなく、発ガン性もないことが動物実験等で確認されており、この様な点からＴｉＯ２が最も好ましい。
【００２２】
ここで、上記金属微粒子１０ｂは、光触媒機能体中では電極として作用するが、この電極を形成する金属微粒子としては、銀の他、金、白金、銅等の種々の金属微粒子を用いることができる。光触媒が本来的な機能を発揮するための不可欠な要素の一つとして水分が要求されるため、電極を形成する金属微粒子は、水の存在下で経時変化が無く安定していることが必要となり、前記の金属微粒子の中でも白金が最も好ましいが、経済性を考慮し、更に前記特性を具備しており、無毒でそれ自体も殺菌性を有しているため銀が好ましい。
【００２３】
前記吸着材料１１は、細菌、ウィルス、カビの他、悪臭物質及び有害物質等の処理対象物を吸着、保持するために用いられるものである。係る吸着材料としては、アパタイト（リン灰石）ゼオライト又はセピオライト等のセラミック粉末、活性炭及び絹繊維含有物によりなる群から選ばれる１以上を挙げることができ、これらは必要に応じて２以上を組み合わせて用いることができる。ここでアパタイトとしては、細菌、ウィルス、カビ等の蛋白質を選択的に吸着するハイドロキシアパタイト［Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２］が好ましい。また、絹繊維含有物としては、絹繊維粉末の他、顆粒状に成形したものやゲル状物等も含まれる。これらの吸着材料（絹繊維含有物は粉末の場合）の粒径はより大きな表面積を確保するとともに、良好な被着作業性を考慮すると０．００１〜１．０μｍが好ましく、特に０．０１〜０．０５μｍが好ましい。光半導体粉末と吸着材料の混合割合は、光半導体粉末１００重量部に対して吸着材料は１〜５０重量部が好ましく、特に１０〜３０重量部が好ましい。
【００２４】
次に、上記で述べた光半導体粉末、金属微粒子、吸着材料等から成る光触媒機能体１０を冷暖房用輻射パネル１のパネル材表面２ａに付着せしめる方法について説明する。ここでは光触媒機能体１０をパネル材表面２ａに付着せしめる方法として、印刷により付着せしめる方法、及び塗料により付着せしめる方法について説明する。
【００２５】
図３は、パネル材表面２ａに施された光触媒粒子１０を含む印刷インキ又は塗料の皮膜状態を示すものであり、前記光触媒粒子１０は、酸化チタン粒子１０ａとこれに坦持された銀粒子１０ｂとからなる。
【００２６】
光触媒機能体を印刷インキとして用いる場合、その印刷インキは光半導体粉末、金属微粒子及び吸着材料に加えて、少なくとも色料及びバインダー１２としてのビヒクルを含有し、必要に応じてその他の成分を含有するものである。
【００２７】
色料としては、一般に印刷インキの色料として用いるもの、例えば、無機顔料、有機顔料のほか、油溶染料、分散染料等の染料を上げることができる。ビヒクルとしては、油、例えばアマニ油等の乾性油、大豆油等の半乾性油、ヒマシ油等の不乾性油を挙げることができ、樹脂、例えば、ロジン、変性ロジン、ギルソナイト等の天然樹脂又は天然樹脂誘導体、フェノール樹脂、アルキド樹脂、キシレン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル、ウレタン樹脂、塩素化ポリプロピレン、塩素化ゴム、環化ゴム、セルロース誘導体、反応性樹脂をあげることができ、そのほかにも可塑剤を挙げることができる。また、その他の成分としては、天然ロウ又は合成ロウのロウ成分、乾燥剤、分散剤、湿潤剤、橋かけ剤、ゲル化剤、増粘剤、皮張り防止剤、安定剤、つや消し剤、消泡剤、色分かれ防止剤、光重合開始剤、かび防止剤等を挙げることができる。これらの各成分の配合割合には特別なものはなく、通常市販されている印刷インキと同じ配合割合を適用することができる。
【００２８】
印刷インキにおける光半導体粉末、金属微粒子及び吸着材料の合計配合量は、殺菌、防臭等の作用を発揮し、適度な印刷性を確保するため、印刷インキ全量中３〜５５重量％が好ましく、特に１５〜３５重量％が好ましい。
【００２９】
このような印刷インキの形態及び種類は特に制限されるものではなく、ペーストインキ、ソルベントインキ又は無溶剤インキとし、それらを平版印刷インキ、凸版印刷インキ、グラビア印刷インキ、スクリーン印刷インキ、凹版印刷インキ、特殊印刷インキとして適用することができる。これらの中でも本発明の目的を最も効果的に達成するためには、紙用スクリーンインキ、プラスチック用スクリーンインキ、ガラス用スクリーンインキ、布地用スクリーンインキ等のスクリーン印刷用インキが好ましい。
【００３０】
塗料は、光半導体粉末、金属微粒子及び吸着材料に加えて、少なくともバインダー６としての塗膜形成成分及び分散剤を含有し、必要に応じてその他の成分を含有するものである。
【００３１】
塗膜形成成分としては、セルロース誘導体、フタル酸樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、アミノアルド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、エマルジョン、水溶性樹脂等の合成樹脂を挙げることができる。分散剤としては、石油系溶剤、芳香族系溶剤、アルコール系溶剤、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、セルソルブ系溶剤、無機シリコン系溶剤、水等を挙げることができる。なお、粉体塗料にする場合には、分散剤としての溶剤は不要となる。また、その他の成分としては、顔料、例えば、二酸化チタン、黄鉛、ベンガラ、酸化クロム、カーボンブラック等の無機顔料、ハンザイエロー、ノバパームオレンジ、キナクリドンバイオレット、銅フタロシアニン等の有機顔料、沈降性炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、クレー、ホワイトカーボン等の体質顔料、ジンククロメート、ストロンチウムクロメート、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム等の防食顔料に代表される特殊機能顔料等を挙げることができる。更に、上記成分以外にも、補助材料として、塗膜乾燥促進性の付与を目的とする乾燥剤、顔料分散剤、フラッディング防止剤、顔料沈降防止剤、塗料の流動性の調節を目的とする増粘剤、チキソトロピック剤、たれ止め剤、塗面の調整を目的とするレベリング剤、泡消し剤、はじき防止剤、フローティング防止剤のほか、可塑剤、皮張り防止剤、静電塗装助剤、すり傷防止剤、ブロッキング防止剤、紫外線防止剤、防染剤、防腐剤、防かび剤等を配合することができる。これらの各成分の配合割合には特別なものはなく、通常販売されている塗料と同じ配合割合を適用することができる。
【００３２】
塗料における光半導体粉末、金属微粒子及び吸着材料の合計配合量は、殺菌、防臭等の作用を発揮し、適度な塗装性を確保するため、塗料全量中３〜５５重量％が好ましく、特に１５〜３５重量％が好ましい。
【００３３】
なお、光半導体粉末及び金属微粒子（Ａｇ）対吸着材料（ハイドロキシアパタイト）の重量比は、７０〜８０重量％対１０〜２０重量％が好適である。
【００３４】
このような塗料の塗装方法は特に制限されるものではなく、刷毛塗り、エアスプレー塗装、静電塗装、粉体塗装、電着塗装、カーテンフロー塗装、ロール塗装、等の方法を適用することができる。
【００３５】
本件出願人が使用している塗料の成分割合は以下の通りである。
【００３６】
１）アクリルラッカー塗料
【００３７】
【表１】
2004278938.tif 000003
２）液ウレタン塗料
（乾燥時の塗膜中）光触媒３０％、バインダー固形分７０％。
【００３８】
【表２】
2004278938.tif 000004
３）焼付アクリル塗料
（乾燥時の塗膜中）光触媒３０％、バインダー固形分７０％。
【００３９】
【表３】
2004278938.tif 000005
４）水性アクリル塗料
（乾燥時の塗膜中）光触媒５０％、バインダー固形分５０％。
【００４０】
【表４】
2004278938.tif 000006
また、本発明の冷暖房用輻射パネル１にあっては、上述してきたようなパネル材２表面２ａのみに光触媒機能体１０を付着せしめるのみならず、パネル材２の内部にも光触媒機能体１０を含有せしめることができる。表面のみならず内部にも光触媒機能体１０を含有せしめることにより、光触媒機能体の有する防臭・抗菌作用を向上することができる。
【００４１】
この場合、例えばパネル材２が樹脂の場合には、当該パネル材２を形成する前の段階で、樹脂材料自体に前述してきた光触媒機能体を練り込むことによりパネル材２の内部にも含有せしめることが可能である。また、パネル材２を前記の光触媒機能体１０を含有する塗料中にディッピングすることによって、パネル材２内部に光触媒機能体１０を含浸せしめることによってもよい。
【００４２】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。従って、本発明の冷暖房用輻射パネル１において、パネル材２の材質やパイプ３の配置、材質等は特に限定されることはなく、いかなるものであってもよい。
【００４３】
例えば、冷暖房用輻射パネルを、一対のメインパイプ間に接続した複数の熱交換パイプからなるパイプマットを内部に廃したパネル材２と、当該パネル材２の裏面側に用いられる裏面材と、パネル材の表面側に用いられる表面材と、いった３つの異なる材料から構成するようにしてもよい。この場合においては、前記裏面材として断熱材を用い、表面材としては金属ボードや石膏ボード、さらにはケイカル板などを使用し、前記表面材に前述の光触媒機能体を付着せしめるのみならず、パイプマットや、裏面材にも光触媒機能体を付着せしめてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、パネル材表面に光触媒機能体が付着せしめられているので、光触媒機能体の有機物分解作用によって、結露が生じた場合でもカビやダニが繁殖することを防止することができるとともに、本発明の冷暖房用輻射パネルが設置された空間全体の殺菌、消臭をも光触媒機能体によって行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷暖房用輻射パネルの一部切欠斜視図である。
【図２】光触媒機能体を説明するための図である。。
【図３】印刷インキ又は塗料の皮膜状態図である。
【符号の説明】
１…冷暖房用輻射パネル
２…パネル材
３…パイプ
１０…光触媒機能体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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