(57)【要約】【課題】  空気浄化機能を備えた建物の提供、とりわけ高気密および高断熱の性能と空気浄化の性能とを両立させた建物の提供。【解決手段】  建物を、炭または活性炭を少なくとも含んでなるガス吸収材を含んなる壁材、天井材、または床材を用いて構成し、壁材、天井材、または床材の背面に、該壁材、天井材、または床材と空気が接触可能でかつ、通気が可能な背空間を設け、居住空間の空気と、前記背空間の空気との循環を可能とする循環手段を設けて構成する。居室空間の空気は、壁材、天井材、または床材との接触により浄化され、さらに背空間においてもこれら壁材、天井材、または床材と接触してさらに効率よく浄化が行われる。その結果、建物の気密性、断熱性を損なわずに、居室空間の空気の清浄を行うことが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭または活性炭を少なくとも含んでなるガス吸収材を含んなる壁材、天井材、または床材を備えてなる建物であって、
該壁材、天井材、または床材の背面には、該壁材、天井材、または床材と空気が接触可能でかつ、通気が可能な背空間が設けられてなり、
居住空間の空気と、前記背空間の空気との循環を可能とする循環手段を備えてなることを特徴とする、建物。
【請求項２】
複数の居室空間の空気を循環させる循環手段をさらに備えてなる、請求項１に記載の建物。
【請求項３】
前記壁材、天井材、または床材が、約８００℃以上の温度で炭化された高温炭と、約５００℃以下の温度で炭化された低温炭とを含んでなるものである、請求項１または２に記載の建物。
【請求項４】
前記壁材、天井材、または床材が、約８００℃以上の温度で炭化された高温炭と、約５００℃以下の温度で炭化された低温炭と、アルギン酸またはその塩または酸化カルシウムとを含んでなるものである、請求項１または２に記載の建物。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、空気浄化機能を備えた建物に関し、更に詳しくは炭または活性炭を含んでなる建材を用いた空気浄化システムを備えた建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
シックビル症候群またはシックハウス症候群や、化学物質過敏症が近時問題とされている。これらは、気密性の高い建造物中で、建築資材などから出る化学物質が原因といわれている。このような室内の化学物質を、炭が備える吸収性を利用して捕捉し、これら症状の発生を抑制できないか検討がなされている。
【０００３】
例えば、木炭や竹炭を粉砕し粉炭とし、これを種々の材料に混ぜて建築用材料とすることが従前より提案されている（例えば、特開平７−１５０６４５号（特許文献１）、特開平６−４９９１６号（特許文献２））。
【０００４】
さらに、ＷＯ０２／０９００７０号公報（特許文献３）には、約８００℃以上の温度で炭化された高温炭と、約５００℃以下の温度で炭化された低温炭と、アルギン酸またはその塩または酸化カルシウムとを含んでなるガス吸収材が開示されている。
【０００５】
一方で、室内の空気を清浄な状態とするために、建物自体の換気または排気システムが提案されている。例えば、特開２００２−１９４８２８号公報（特許文献）４）および特開２００２−９８３８０号公報には、天井空間または床下空間にも空気を流入循環させる住宅の換気装置が開示されている。また、近時、建築基準法の改正により、一定の外気の取り入れが求められるようになったが、高気密高断熱化された建物にあっては、外気取り入れにより高気密および高断熱の性能と両立し難いことが指摘されている。
【特許文献１】特開平７−１５０６４５号
【特許文献２】特開平６−４９９１６号
【特許文献３】ＷＯ０２／０９００７０号公報
【特許文献４】特開２００２−１９４８２８号公報
【特許文献５】特開２００２−９８３８０号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明者らは、今般、炭または活性炭を含んでなる壁材、天井材、または床材を利用し、かつその背面空間を活用することで、空気浄化が効率よく行われる空気浄化システムを備えた建物が実現できるとの知見を得た。本発明は係る知見に基づくものである。
【０００７】
従って、本発明は、空気浄化機能を備えた建物の提供、とりわけ高気密および高断熱の性能と空気浄化の性能とを両立させた建物の提供を目的としている。
【０００８】
そして、本発明による建物は、
炭または活性炭を少なくとも含んでなるガス吸収材を含んなる壁材、天井材、または床材を備えてなる建物であって、
該壁材、天井材、または床材の背面には、該壁材、天井材、または床材と空気が接触可能でかつ、通気が可能な背空間が設けられてなり、
居住空間の空気と、前記背空間の空気との循環を可能とする循環手段を備えてなることを特徴とするものである。
【発明の具体的説明】
【０００９】
空気浄化システムを備えた建物
本発明による空気浄化システムを備えた建物を、図面を用いて説明する。図１は、本発明の好ましい態様による建物の構造断面図である。
【００１０】
この建物は、建物構造１に、仕切壁２を設けた基本構造を有し、さらに内装材として壁材３、天井材４、および床材５により居住空間が形成されている。図１に記載の建物にあっては、さらに天井材４の居住空間とは反対の背面に、駈体１と天井材４との間に背空間６が設けられ、この背空間６にはファン７により居室空間から空気が流入し、通気口８から居住空間に循環する手段が設けられてなる。
【００１１】
本発明にあっては、これら壁材、天井材、または床材が炭または活性炭を少なくとも含んでなるガス吸収材から構成される。このガス吸収材の詳細は後記するが、炭または活性炭は化学物質等の吸収性を備えるため、居室空間の空気中の化学物質等を吸収し、その結果、空気が浄化される。この様子は、図１中の［Ａ］が付された矢印で表されるように、居室空間の空気が天井材または壁材と接触して浄化を受ける。さらに、本発明にあっては、ファン７により、居室空間の空気は背空間６に導入される。背空間６内においても、導入された空気は図中の[Ｂ]が付された矢印で表されるように、天井材の裏面において接触し、浄化される。浄化された空気は、通気口８から居室空間に環流する。
【００１２】
本発明によれば、上記したような簡便な構造により、複雑な機構を備えなくとも、効率よく居室空間の空気浄化が可能となる。
【００１３】
図１にあっては、天井材４の背空間のみが利用されているが、壁材３または床材５の背空間も利用可能である。
【００１４】
本発明の好ましい態様によれば、複数の居室空間がある場合、居室空間同士の空気を循環させる循環手段をさらに備えてなることができ、例えば図１にあるような貫通口９を居室空間を仕切る壁に設けて、空気の循環を行わせることが出来る。
【００１５】
さらに、本発明の好ましい態様によれば、床材５もガス吸収材とし、かつ床材の下に空間を設け、この空間に居室空間の空気を導入し、浄化後、居室空間に環流してしてもよい。
【００１６】
また、本発明の別の好ましい態様によれば、図１にあるように、吸気の一部を背面に排気するエアコン１０を用いて、冷暖房を行いながら背空間６に居室空間の空気を導入してもよい。
【００１７】
背空間に循環される空気の量は、居室空間の空気の汚染度等を勘案して、適宜決定されてよい。
【００１８】
ガス吸収材
本発明において用いられる天井材、壁材、および床材を構成するガス吸収材は、炭または活性炭を含み、その結果、空気浄化の機能を備えてなるものであれば特に限定されない。
【００１９】
本発明の好ましい態様によれば、本発明において用いられる天井材、壁材、および床材を構成するガス吸収材は、ＷＯ０２／０９００７０号公報に記載のガス吸収材により構成されることが好ましい。この公報記載の吸収材は、約８００℃以上の温度で炭化された高温炭と、約５００℃以下の温度で炭化された低温炭と、アルギン酸またはその塩または酸化カルシウムとを含んでなるものであるが、本発明にあっては、約８００℃以上の温度で炭化された高温炭と、約５００℃以下の温度で炭化された低温炭とのみを含んで構成されたガス吸収材であってもよい。以下にこの公報に記載のガス吸収材の概要を簡単に説明する。
【００２０】
本発明において好ましく用いられるガス吸収材を構成する高温炭とは、約８００℃以上の温度で炭化された炭を意味する。本発明の好ましい態様によれば、高温炭とは、好ましくは約８００℃〜１３００℃の温度で、さらに好ましくは９００℃〜１０００℃の温度で炭化して得られたものを意味する。高温炭の製造にあたり、その精錬過程において賦活、例えば空気賦活または水蒸気賦活、が行われてもよい。
【００２１】
また、本発明において好ましく用いられるガス吸収材を構成する低温炭とは、約５５０℃以下の温度で炭化された炭を意味する。本発明の好ましい態様によれば、低温炭とは、好ましくは約３００℃〜５５０℃の温度で、さらに好ましくは４５０℃〜５００℃の温度で炭化して得られたものを意味する。
【００２２】
これら高温炭および低温炭の原料となる木材は特に限定されず、スギ、ヒノキ、マツ、カラ松等の針葉樹や、竹に加え、建築廃材も利用可能である。
【００２３】
高温炭と低温炭はその吸収性において相違する。具体的には、高温炭はホルムアルデヒド、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼンなどに対して高い吸収特性を有し、一方、低温炭はアンモニア、アミンなどに対して高い吸収特性を有する。両者の混合物は、種々の物質に対し良好な吸収性を有するものとなる。
【００２４】
高温炭と低温炭の混合比は、本発明による空気清浄器が捕捉しようとするガスの種類を勘案して適宜決定されてよいが、高温炭と低温炭とは、重量基準で３０：７０〜６０：４０で混合されるのが好ましく、より好ましい混合比は４０：６０〜５０：５０である。
【００２５】
高温炭と低温炭は、粉砕して紛状の形態で利用されるのが好ましい。粒径は適宜決定されてよいが、０．３〜９．５ｍｍ程度が好ましく、より好ましくは約０．６〜１．１８ｍｍ程度の粒径である。
【００２６】
なお、高温炭は、その体積抵抗が１０Ω・ｃｍ３以下の導電性を示すために、本発明による吸収材は、静電防止効果や電磁波シールド効果を有することになる点でも有利である。また、低温炭は、その体積抵抗は一般に１０９〜１０１２Ω・ｃｍ３程度である。
【００２７】
本発明において用いられるガス吸収材は、高温炭および低温炭に加えて、アルギン酸またはその塩または酸化カルシウムとを含んでなることが好ましい。アルギン酸またはその塩（例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩）は、単に炭粒子を結着させるだけではなく、炭のガス吸収性を向上させるとの効果を有する。これらアルギン酸単独では、無論そのガス吸収活性は炭に比較すると無いかあるいはその活性は小さなものであり、そのような物質の共存によって、高温炭と低温炭との混合物のガス吸収活性が大きく改善されることは意外な事実である。
【００２８】
なお、本発明においてアルギン酸またはその塩は、精製されたアルギン酸またはその塩のみならず、カラギーナン、角叉など、アルギン酸を主成分とする物質をも意味するものとする。
【００２９】
また、本発明において用いられるガス吸収材において、アルギン酸またはその塩の添加量は結着剤としての機能およびガス吸収活性の向上の観点から適宜決定されてよいが、その下限は５重量％程度が好ましく、より好ましくは１０重量％程度であり、その上限は２５重量％程度が好ましく、より好ましくは１５重量％程度である。
【００３０】
本発明の別の態様によれば、本発明において用いられるガス吸収材は、高温炭と低温炭とに加えて、酸化カルシウムを含む。この酸化カルシウムは、高温炭および低温炭のガス吸収能を、アルギン酸と同様に、向上させる。更に、酸化カルシウムの存在により、ガス吸収材の耐火性能を向上させることが出来るとの利点も有する。酸化カルシウムとして、具体的には、貝殻を焼成して得た貝殻焼成カルシウム、生石灰を利用することが出来る。
【００３１】
また、本発明において用いられるガス吸収材において、酸化カルシウムの添加量はガス吸収活性の向上の観点から適宜決定されてよいが、その下限は５重量％程度が好ましく、その上限は１５重量％程度が好ましく、より好ましくは７重量％程度である。
【００３２】
さらに、本発明の別の態様によれば、アルギン酸と、酸化カルシウムとを共に含むことができる。アルギン酸と酸化カルシウムとの添加により、高温炭と低温炭のガス吸収活性を更に向上させることが出来る。
【００３３】
本発明において、ガス吸収材は、結着剤を含むことが出来る。そのような結着剤としては、珪藻土、セメント、イソシアネート樹脂エマルジョンのような高分子結着剤、デンプンのりなどが挙げられる。セメントとしては、例えば普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント等を利用することができる。また、珪藻土またはセメントの利用は、ガス吸収材の耐火性能を向上させることができる点で有利である。さらに、珪藻土またはセメントを利用する場合、結着剤として高分子結着剤との併用が好ましい。これら結着剤の添加量は適宜決定されてよいが、これらの添加量は過剰であると、ガス吸収材のガス吸収活性を低下させることがあるので、添加量の決定は慎重に行われることが望ましい。本発明においてガス吸収材におけるこれら結着剤の添加量は、好ましくは１０〜４０重量％程度である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による空気清浄システムを備えた建物の部分断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  建物区体
２  仕切壁
３  壁材
４  天井材
５  床材
６  背空間
７  ファン
８  通気口
【図１】
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