(57)【要約】【課題】生物に空気を供給する全ての場合において空気を改質して生物の生理作用に作用させて生命力の健全性を簡易な構成により低廉なコストの下に維持保全することができる。【解決手段】熱履歴温度が摂氏８５０度ないし１０２０度でかつ電気抵抗率が１Ω・ｃｍ以下の木質系炭と、セラミックと、これらの混合物の結合材とからなる空気改質用電子蓄電材において、前記木質系炭はその発振する低周波の帯域において最低周波数が１ヘルツ以下のもので構成し、前記セラミックは０〜２．１ヘルツの範囲の全帯域で低周波を発振しているもので構成した空気改質用電子蓄電材と駆動源により送風経路を流通する空気を前記空気改質用電子蓄電材に接触させることにより改質した空気を放出するようにした空気改質装置を提供して上記課題を解決する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱履歴温度が摂氏８５０度ないし１０２０度でかつ電気抵抗率が１Ω・ｃｍ以下の木質系炭と、セラミックと、これらの混合物の結合材とからなる空気改質用電子蓄電材。
【請求項２】
請求項１において、セラミックは０〜２．１ヘルツの範囲の全帯域で低周波を発振しているものであることを特徴とする空気改質用電子蓄電材。
【請求項３】
請求項１または２の空気改質用電子蓄電材において、木質系炭はその発振する低周波の帯域において最低周波数が１ヘルツ以下であることを特徴とする空気改質用電子蓄電材。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれかの空気改質用電子蓄電材において、セラミックは火山岩系であることを特徴とする空気改質用電子蓄電材。
【請求項５】
請求項ないし３いずれかの空気改質用電子蓄電材において、セラミックはフライアッシュであることを特徴とする空気改質用電子蓄電材。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれかの空気改質用電子蓄電材において、木質系炭とセラミックの結合材は樹脂であることを特徴とする空気改質用電子蓄電材。
【請求項７】
駆動源により送風経路を流通する空気を空気改質用電子蓄電材に接触させることにより改質した空気を放出するようにした空気改質装置。
【請求項８】
請求項７の空気改質装置において、空気改質用電子蓄電材は熱履歴温度が摂氏８５０度ないし１０２０度でかつ電気抵抗率が１Ω・ｃｍ以下の木質系炭と、セラミックと、これらの混合物の結合材とからなることを特徴とする空気改質装置。
【請求項９】
請求項８の空気改質装置において、セラミックは０〜２．１ヘルツの範囲の全帯域で低周波を発振しているものであることを特徴とする空気改質装置。
【請求項１０】
請求項７ないし９いずれかの空気改質装置において、木質系炭はその発振する低周波の帯域において最低周波数が１ヘルツ以下であることを特徴とする空気改質装置。
【請求項１１】
請求項７ないし１０いずれかの空気改質装置において、セラミックは火山岩系であることを特徴とする空気改質装置。
【請求項１２】
請求項７ないし１０いずれかの空気改質装置において、セラミックはフライアッシュであることを特徴とする空気改質装置。
【請求項１３】
請求項７ないし１２いずれかの空気改質装置において、木質系炭とセラミックの結合材は樹脂であることを特徴とする空気改質装置。
【請求項１４】
請求項７ないし１３いずれかの空気改質装置を具えた建造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本願発明は、空気改質用電子蓄電材とこれを利用した空気改質装置に関し、詳しくは誘電機能を有する物質と半導体機能を有する物質との混合からなり、接触した空気に多量の電子を供給（還元）して空気の性質または機能を改善する空気改質用電子蓄電材とこれによる空気改質装置ならびに該装置を具備して常時内部の空間環境をヒトの健康維持に好ましい状態に改善できる建造物に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
近代文明の本質はその視点により様々であろうが、例えば、ひとつの側面として生産性の向上によるヒトの生活の利便性、快適性の追求といった面が重要性を有していることは否定しがたい。  現代を一世紀前と比較すると、ヒトの生活レベルは見違えるほど向上して、ヒトの生活の利便性、快適性の追求は達成されたとも言える。  これとともに、ヒトの平均寿命も一世紀でほぼ倍となり、現在では、疾病からの回復といった消極策のみではなく、日常、いかに健康を維持して・促進してできるだけ長い日々をヒトらしく送ることができるかと言うことも解決すべき重要なテーマとなりつつある。すなわち、寝たきり状態での長寿や、固疾を有しての不自由な日常の繰り返しではなく、もっと積極的な健康の維持が求められている。
【０００３】
そして、このような状況でクローズアップされるのが、近代文明の発展に伴なう負の側面である。  特に、「水」と「空気」については、産業の勃興ととも種々様々な問題が発生し、ヒトの生活を脅かしてきたことは耳目に新しいところである。
そして、空気や水に含まれる有害物質や有害と想定される物質を除去する、いわゆる「浄化技術」は、比較的目に見え易く理解もし易いことから大いなる発展が見られた。
しかしながら、このように浄化された水や空気については、これらがヒトを積極的に傷害する要素を含有しないであろうと言う、いわば消極的な面のみの改善に止まっていた。
【０００４】
近年、イオンバランスとヒトの健康との相関関係の研究が進展して、石油由来の合成物質によるプラスイオンの放出が健康面に大きな負の影響を与えることが判明しつつある。すなわち、プラスイオンの大量放出がプラスとマイナス各イオンのバランスを崩壊させる結果、ヒトを始めとする生物がもともと有する健康維持機能に好ましからざる影響を与え、健康を害する例が頻発している。  この場合の健康の維持とは、必ずしも疾病に罹患していないことのみを意味せず、明確な病に侵されているわけではないが、心身の不全感等を含んでいる。このような、心身の不全
感等は、東洋医学では心身における「陰陽」のバランスの問題として把握され種々の対応手段が見られるが、近代西洋医学では半病気、半健康の認識、対処は不十分とも言われている。
【０００５】
さて、上述のイオンバランスと健康との問題に関連して、空気中のマイナスイオンの存在がヒトの健康維持機能に有意義な作用を有することが種々の研究で実証されつつある。  このマイナスイオンは、ノーベル賞の受賞者でもあるレナード博士が発見したもので、空気中の比較的小さい水分子（１ｎｍ程度のエアロゾルの状態）がマイナス帯電したものとされる。
【０００６】
一方、物質はすべて、その構成原子の振動に起因する固有の振動をなしており、微弱であるためこれまでは測定が困難であった。  しかるに、最近では共振測定方式の発達により微弱な振動の周波数の測定が可能になるとともに周波数帯と人体生理の関係の解析が進み、１０ヘルツ以下の低周波数はヒトの健康に好適であること等、種々の利点を有することが判明しつつある。
このような測定は、低周波発信器と共振計を具えた測定手段から０ヘルツから所定ヘルツまでの間において各段階の周波数を発信して共振の有無を共振計により観察する共振測定方式によりなすことになるが、具体的にはドイツで汎用されているレヨメータデジタル計を用いるのが好ましい。
【０００７】
ところで、本願の共同発明者の一人である秋月は、種々の物質例えば土壌の電子挙動に影響を及ぼして特性ないしは属性を変化させる手段として木炭の可能性に着目して研究開発に従事してきたところである。  そして、地中に木炭を埋設することにより土壌における電子量が増加して土壌が改善されること、そのような改善された土壌の発信周波数は、改善前に比較して低周波数帯にあること等が判明している。そして、炭化物の有する機能の研究を踏まえて「水質改善技術」（特願２００２−２１９４７８）、「物質、物体、環境雰囲気等の改善技術」（特願２００２−０７１９１２）を提供した。  これらの技術に係る木炭は、特に高温履歴のもので、特に誘電体との組み合わせにより、物質に作用してその発振する低周波を低帯域に変換させる作用を有している。そして、これまでの研究における知見によれば、低周波が発振されている雰囲気には多くのマイナスイオンの存在が確認されている。
【従来の技術】
【０００８】
従来、健康に良好な空間雰囲気にマイナスイオンを発現する技術としては、特開２００２−３６１２６８、特開２００２−１４７８０４、特開２００２−１９８１６０等が有り、これらは、マイナスイオン発生鉱物としてのモナズ石、トルマリンを利用したり、正負両電極間に高電圧を負荷してマイナスイオンを発生させる技術である。しかしながら、前者にあってはイオン発生の効率が悪く、後者にあっては機構が複雑で製造コスト、運転コストも高価である。
一方、空間環境における低周波発振状況の迅速効率的な改善についてはこれまで有効な手段がなかった。すなわち、対象となる空間環境を改善すべく改善材としての炭化物を静置しても、その近傍の改善はあっても効果が空間全体に行き渡るには相当の時間を必要としていた。  換言すれば、空気をより低い帯域の低周波を発振させるべく改質する効率的な手段は存在しなかった。
【０００９】
【発明の概要】
本願発明は、熱履歴温度が摂氏８５０度ないし１０２０度でかつ電気抵抗率が１Ω・ｃｍ以下の木質系炭と、セラミックと、これらの混合物の結合材とからなる空気改質用電子蓄電材を提供して上記従来の課題を解決しようとするものである。
【００１０】
上記において、セラミックは０〜２．１ヘルツの範囲の全帯域で低周波を発振しているもので構成することがある。
【００１１】
上記いずれかの空気改質用電子蓄電材において、木質系炭はその発振する低周波の帯域において最低周波数が１ヘルツ以下のもので構成することがある。
【００１２】
さらに、上記いずれかの空気改質用電子蓄電材において、セラミックは火山岩系又はフライアッシュで構成することがある。
【００１３】
また、上記いずれかの空気改質用電子蓄電材において、木質系炭とセラミックの結合材は樹脂となすことがある。
【００１４】
本願発明はまた、駆動源により送風経路を流通する空気を空気改質用電子蓄電材に接触させることにより改質した空気を放出するようにした空気改質装置を提供する。
【００１５】
上記の空気改質装置において、空気改質用電子蓄電材は熱履歴温度が摂氏８５０度ないし１０２０度でかつ電気抵抗率が１Ω・ｃｍ以下の木質系炭と、セラミックと、これらの混合物の結合材とから構成することがある。
【００１６】
さらに、上記の空気改質装置において、セラミックは０〜２．１ヘルツの範囲の全帯域で低周波を発振しているもので構成することがある。
【００１７】
また、上記いずれかの空気改質装置において、木質系炭はその発振する低周波の帯域において最低周波数が１ヘルツ以下のものとすることがある。
【００１８】
さらにまた、上記いずれかの空気改質装置において、セラミックは火山岩系鉱物又はフライアッシュで構成し、結合材は樹脂となすことがある。
【００１９】
本願発明は、さらに上記いずれかの空気改質装置を具えた建造物を提供して健康生活空間の実現を容易にする。
【００２０】
【発明の実施形態】
本願発明の出発点は、「空気」についての浄化による調整ではなく、半導体機能を有する木炭と誘電体としてのセラミックや金属酸化物（酸化鉄、酸化亜鉛）により電子蓄電材を構成して、これに接触させた空気を所定の空間に循環させることにより「空気」を赤外線を搬送波として低周波を発信できる状態に改善することにある。
【００２１】
本願発明者は、木炭の有する電子環境調整機能に着目しその研究開発に従事し、その成果は、例えば特願平１１−３１７６０７号、特願２０００−３０８９０１、特願２００２−０７１９１２等として開示してきた。  開示したこれらの技術は低周波を発信する木炭がその周囲の環境を改善機能を中心とするものである。
すなわち、木炭の発信する低周波は、図Ｘのグラフに示すようにその温度履歴により異なり変わってくるが、（Ｃ１）低温炭（ダムの流木を低温で炭化したもの）で９．１〜１２．８の範囲、（Ｃ２）木質系活性炭（水蒸気賦活）で１．５〜４．６の範囲で、（Ｃ３）高機能活性化木炭で０．７〜４．１の範囲で、それぞれ低周波発信がみられる。炭の履歴温度が高くなるにつれ、発信周波数帯は低くなっている。  （Ｃ１）低温炭（ダムの流木を低温で炭化したもの）の電気抵抗は、約２０，０００，０００Ω・ｃｍ、（Ｃ３）高機能活性化木炭の電気抵抗は、約０．８Ω・ｃｍを示している。  これらの木炭の電子環境改善機能、すなわちマイナスイオン量の増加、木炭周辺の例えば土壌からの発信低周波をさらに低下させヒトの生理作用には好ましい環境に改善する作用を有している。これらの詳細については、前記出願において明らかにされている。
そして、本願発明では、上記（Ｃ３）に由来する熱履歴温度が摂氏８５０度ないし１０２０度、電気抵抗率が１Ω・ｃｍ以下、かつ発振する低周波の帯域において最低周波数が１ヘルツ以下の木質系炭を使用している。
【００２２】
一方、誘電体としてのセラミックは、少なくとも０〜２．１ヘルツの範囲の全帯域で低周波を発振しているもので構成することが好ましい。このような条件に合致するセラミックは多種存在するが、本願実施形態では、国内各所に豊富に存在する火山岩系鉱物又はフライアッシュを使用する。特に、フライアッシュの使用はは産業廃棄物の有効利用の観点からも使用が望ましい。
周知のように、我が国では石炭火力発電所を中心に石炭灰であるいわゆるフライアッシュが年間１０００万トン程度も排出されている。そのうちの半量はセメント原料、建材原料等に反強制的に利用されているが、残りは最終処分場に埋め立てる以外に利用方法がなく、有効利用の確立が環境保護の観点からも急務となっている。  しかるに、フライアッシュの発信周波数を前述の計器で測定すると、およそ０．１〜５．５ヘルツという低周波数帯にあり、誘電性を有することが判明した。  そこで、本願発明者は、前記木炭とフライアッシュの協動により、空気の特性の改質または改変をなすべく各種実験を重ねた結果、本願発明を完成するに至った。
【００２３】
さて、前述のセラミックの数種につきその発信低周波を測定すると図２のグラフに示す数値が得られる。すなわち、（Ｆ１）火山岩系セラミック微紛では０から２．１ヘルツの全帯域で発振しており、（Ｆ２）フライアッシュ（福島県常磐共同火力発電産出）では０．８〜３、０よび４．１ヘルツの値を示している。  本願実施形態では、上記（Ｆ１）に係る火山岩系セラミック又は上記（Ｆ２）に係るフライアッシュを使用することになる。
【００２４】
また、火山岩系鉱物は、各種存在するもののうち低周波発振帯域において０〜２．１程度の範囲のものを選択して使用する。
【００２５】
前述のように、木炭は電気的性質として半導体の性質を有しており、他方、セラミック、金属酸化物は誘電機能を有している。  そこで、両者を結合材とともに混合して一種のコンデンサーを形成し、これに空気を持続的に接触させて空気の特性自体を改変する試みをなしたのが該実施形態である。
空気改質用電子蓄電材
実施形態１：
木炭：高機能活性化木炭（Ｃ３：熱履歴温度が摂氏８５０度ないし１０２０度、電気抵抗率が０．８Ω・ｃｍ、発振する低周波の帯域において最低周波数が１ヘルツ以下）を粉砕したもの。
フライアッシュ：福島県常磐共同火力発電産出のもの（Ｆ１）。
以上を、木炭：フライアッシュ＝１：１１（以下）の割合（容積比）で混合したものを結合材としての樹脂とともに不織布に熱圧して、シート状に形成した空気改質用電子蓄電材を得た。  なお、空気改質用電子蓄電材は、前記のようなシート状に限定されないことは、もちろんで、小塊状、粒状その他その形態は使用形態に応じて様々なものが想定される。
【００２６】
本願発明はまた、駆動源により送風経路を流通する空気を空気改質用電子蓄電材に接触させることにより改質した空気を放出するようにした空気改質装置を提供する。
空気改質装置
実施形態１：
ダクト、パイプ等の送風経路と、送風経路中に設けられた空気改質手段と、送風駆動源とからなり、前記空気改質手段は空気改質用電子蓄電材を具えて空気がこれに接触しかつ通過できる構成になっている。  この実施形態で、空気改質用電子蓄電材としては前述した構成になるシート状のものを使用した。このシート状の部材は、送風経路において、空気の流通方向に平行に複数並列した状態になるように設置され、空気は複数のシート状部材をの間を通過しつつ接触して改質されることになる。
空気改質装置を具えた建造物。
実施形態１
通常の一戸建て住宅の換気機構に、前記空気改質装置を組み込んだ。
【００２７】
【発明の実施例】
本願発明の一実施例を説明する。該実施例に係る空気改質用電子蓄電材の構成は次の通りである。
（１）木炭：  粉砕した高機能活性化木炭．．．．１リットル（約２５０ｇ）
＊電気抵抗は約０．８Ω・ｃｍ、第１発信周波数０．７ヘルツで、図１の（Ｃ３）に示したもので、含水率約３０％である。
（２）火山岩系セラミック微紛：．．．１リットル（約１Ｋｇ）
＊発信周波数帯域０〜２．１ヘルツで、図２の（Ｆ１）に示したもので、含水率約８％である。
（３）結合材：  細粒状の樹脂材  約４００ｇ
まず、上記構成材の混合物を合成繊維不織布上に積層して熱圧してシート状に形成した。
次いで、上記のシート状空気改質用電子蓄電材を一戸建て住宅の換気系統に組み込んで、空気改質実験を行った。  換言すれば、本願に係る空気改質装置を具えた住宅の内部空間の空気改質実験である。  実験は、換気機構の外部空気取り入れ部に上記のシート状空気改質用電子蓄電材を設置して、外部からの空気はこのシート状空気改質用電子蓄電材に接触してから送風系統に送られ所定の室内空間に分配されるようになっている。
空気とシート状空気改質用電子蓄電材との接触は、複数のシート状空気改質用電子蓄電材を並列させたカセット部材を実験住宅の外部空気取り入れ孔に取り付け、空気は並立する各シート状空気改質用電子蓄電材を通過する際に行われるようにしたが、このような構成に限定されることなく、例えば、径のそれぞれ異なるパイプ状部材を最大径のパイプ内に径順に嵌め合わせ、各パイプの周面に前記シート状空気改質用電子蓄電材を張設して各パイプ間に空気を通過させるようにしてもよい。
【００２８】
図３は、前記実施例による実験結果を示す表である。この実験は、前記実施例に係る住宅を使用して行われた。  空気の改質は、該住宅の１階のリビング空間が対象となっている。
図３の表において、
（１）  ：  住宅外部空間の低周波の測定値である。
（２）  ：  住宅に空気改質装置を設置する前の１階リビング空間の低周波測定値である。
（３）  ：  住宅に空気改質装置を設置して３時間ないし２４時間動作後の１階リビング空間の低周波測定値である。
（４）  ：  上記（３）の条件で１２回測定した結果の平均低周波値である。
一見して明らかなように、空気改質装置を動作させると、住宅内の空間の空気は急速に改質され、改質対象空間である１階１階リビングにおいて低周波は０〜９．５ヘルツの全域で発振されている。
そして、本願発明者のこれまでの研究における経験則によれば、低周波数の発振は、上記（３）、（４）にみられるようなるべく低い周波数値から始まりある値までにある帯域の全域で発振される場合が物質、空間等の電子環境上は好ましい。  すなわち、生物の生理作用に好ましい影響を及ぼしている。上記実施例の場合、まさにこの好ましい場合にある。
【００２９】
なお、上記の低周波の測定計器としてドイツ製の「レヨメータデジタル」を使用した。  この計器は、００．０から９９．９まですなわち１０００種類の低周波を発信させられるようになっている。  測定対象にセンサーを当て、該計器からの発信周波数を０から次第に増加し、同調域、すなわち共振・共鳴の有無を計器の「振り子」で確認することにより測定対象の発信する低周波の周波数を測定し、同調数値を測定対象の発信周波数とする。  一般的に、測定対象となる物質・物体は複数の発信周波数を有している。  そして、これまでの測定実績によれば、従来、ヒトを始めとする動物の健康維持や、あるいは植物の成育に効果があると経験的に認知されてきているものは、第１発信周波数（０に一番近い発信周波数）
が、ほぼ０〜５ヘルツ以内のものが圧倒的に多いことが確認されている。
そして、一般的に低い周波数を発信する物質や物体でも発信は単発的な状況である（図３における（１）、（２）等参照）。
これに対して、上記実施例における（３）、（４）に係る場合では一定の範囲で散発的ではなく、前記のように０〜９．４ヘルツの全帯域において連続して低周波が発信されており、散発的な発信に比較して良好な機能を発揮する。
【００３０】
次に、本願発明の他の実施例を説明する。該実施例に係る空気改質用電子蓄電材の構成は前記実施例と同様である。  この実施例では、前記の実施例に係るシート状の空気改質用電子蓄電材を扇風機の羽根面に貼付して住宅の内部空間の空気を回流させて空気の改質を行った。
図４は、この実施例による実験結果を示す表である。
図４において、
（１）：  空気改質装置（空気改質用電子蓄電材を扇風機の羽根面に貼付した扇風機）の動作前の住宅内部空間における低周波の測定値である。
（２）：  上記（１）の空間に設置した通常の扇風機（空気改質用電子蓄電材を具えない）を駆動させて扇風機より約１メートルの位置における空間の低周波測定値である。
（３）：  前記（１）の空間において、空気改質装置（空気改質用電子蓄電材を扇風機の羽根面に貼付した扇風機）を駆動させて、この扇風機から約５０センチ離れた空間の低周波測定値である。
（４）：  前記（３）において、扇風機から約１メートルの位置における空間の低周波測定値である。
これらの結果から、空気改質装置を動作させた室内空間における低周波の測定値は０〜３ヘルツ前後の範囲にあり、改質前の測定値が４〜８の範囲あるのに比較してより低域で発振となり改質効果が確認できる。  なお、低周波の測定は前述の手法と同様である。
【００３１】
低い帯域にいて発振される低周波が健康に好ましい環境を創出することは近年の研究により知られるようになっているが、このことを疎明するために、空気を改質した空間における低周波測定値とマイナスイオン数の比較実験を行った。
実験１：
図３の表における各空間のマイナスイオン数を周知のイオンカウンターにより測定し、同じ空間における低周波測定値と対照した。
図３の表において。
低周波値                マイナスイオン数
（１）住宅の外部空間環境    ９．８〜１３．５ヘルツ        ２１０／ｃｃ
（２）改質前の室内空間      ８．７〜１１．７ヘルツ        ２１０／ｃｃ前後
（３）改質後の室内空間          ０〜９．５ヘルツ          １１５０／ｃｃ
（４）  上記（３）の条件で
１２回測定した結果の平均          ０〜９．５ヘルツ          １４００／ｃｃ
この結果から、改質により低周波値の改善に併せマイナスイオン数も飛躍的に増加し、健康に良好な空間環境が形成されていることが判明する。
【００３２】
実験２：
前記実験１と同様の内容で図４の表における各空間のマイナスイオン数を周知のイオンカウンターにより測定し、同じ空間における低周波測定値と対照した。図４の表において。
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この結果からも、改質により低周波値の改善に併せマイナスイオン数も顕著に増加し、健康に良好な空間環境が形成されていることが判明する。
【００３３】
なお、本願発明に係る空気改質用電子蓄電材およびこれを使用する空気改質装置は、建造物空間への適用のみでなく、例えば水産物養殖における空気供給、植物への空気供給等生物への空気が必要とされる全ての場面で有効に適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本願発明は、以上述べた構成・作用により、建造物における内部の空気の改善、変革を始め、生物に空気を供給する全ての場合において空気を改質して生物の生理作用に作用して生命力の健全性を簡易な構成により低廉なコストの下に維持保全することができる。
【図面の簡単な説明】
図１．．．．．．各種木炭の発信周波数の測定の結果を示すグラフである。
図２．．．．．．各種フライアッシュの発信周波数の測定の結果を示すグラフである。
図３．．．．．．第１実施例に係る空気改質実験の結果を示すグラフである。
図４．．．．．．第２実施例に係る空気改質実験の結果を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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