(57)【要約】【課題】循環水のエンタルピーを活用する冷暖房システム【解決手段】熱交換器を用い循環用冷温風体を得るに際し、その供給熱源を主として循環水の有する原エンタルピーに求め、得られた冷温風体を励起型光触媒機能部分に接触還流せしめ、該触媒機能部分の励起エネルギーと還流風体への殺菌効果を供給し得る紫外線照射機能を組み込むことを特徴とする冷温風システムである。冷温風交換熱源として地下水を主とし、触媒機能としては光触媒効果を有する酸化チタン類を採用する。又、紫外線源として紫外線殺菌ランプを採用し、この紫外線により熱交換体に光コーティングした触媒を常時励起状態とする。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器を用い循環用冷温風体を得るに際し、その供給熱源を主として循環水の有する原エンタルピーに求め、得られた冷温風体を励起型光触媒機能部分に接触還流せしめ、該触媒機能部分の励起エネルギーと還流風体への殺菌効果を供給し得る紫外線照射機能を組み込むことを特徴とする冷温風システム。
【請求項２】
該冷温風交換熱源として、地下水とする事を特徴とする請求項１記載の冷温風システム。
【請求項３】
該触媒機能として、光触媒効果を有する酸化チタン類を採用する事を特徴とする請求項１ないし２記載の冷温風システム。
【請求項４】
該紫外線源として紫外線殺菌ランプを採用する事を特徴とする請求項１ないし３記載の冷温風システム。
【請求項５】
該熱交換器として光触媒をコーティングした熱交換体を採用する事を特徴とする請求項１ないし４記載の冷温風システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、例えば恒温性の有る地下水が有する固有のエンタルピーを機能的に熱源として活用し、且つ脱臭などの付加処理を施して得た準調和空気を特定空間域に噴出するアメニティシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、共同住宅などの快適な空間創出の手段として、住居部分以外は個別換気が主流を占め、特にトイレなどではこの様な住居環境の対象として、或いはコスト面からも蔑ろにされている嫌いがある。
また、共同住宅の設計上の特異性として、外気に面しないレイアウトになり易く八方塞がりの態に有り臭気が滞留する傾向にある。
本来、住居内の空気調和は意図的に居住区域が重視された完全な室内冷暖房システムが大いに浸透し人類の生活利便向上に貢献している。しかしながら、これらの空気調和技術は総じて多大の電力を必要とし、一方環境内の空気中より熱エネルギーを調達し、且つ廃熱を空気中に放出するなどマイナスの影響も無視できない。【０００３】  この様な大々的な目的に至らぬ小さな目的面で、アメニティ環境を容易に確保し有効な効果を必要とする対象案件に関し検討したところ、トイレなど小空間に適用すべき簡易技術が求められている事が判明した。
この種の目的に、水道水を水源とし本来有する水温を基本に活用する考案が発表されている。（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、年間を通じ安定な温度を有する水道水（市水）の熱源を既存のエアコン室外機の凝縮器に適用して熱交換させる事が示唆されている。しかしながら、市水などの水道管は主として地中に埋設されているものの、例え夏場冷房に供するエンタルピーを引き出すにしても、得られる温度差の限界から一定の空間域を従来の汎用機に匹敵すべき有効程度にて活用する事は難しい。【０００４】  一方、トイレ用の冷風装置として水洗トイレの水洗用水タンクの水を冷媒として活用する考えが報じられている。（特許文献２参照）
特許文献２には、室温よりも低い温度の送風手段として、水道水の水温が室温よりも低いことを前提に水洗トイレのタンクの水をポンプでラジエータに循環させ、フアンで送風する旨の記載が有る。
しかしながら、この方式では水温の自然上昇により室温との温度差が殆ど得られず、所期の目的を達成する事が極めて難しい。【０００５】  この様な冷媒として使用する水の外気による温度上昇に対応する為に、水の交換や氷の投入などによる方法を考えられたが、コストと作業上の面倒さで好ましくなく、水の気化熱を活用する方式が検討された。（特許文献３参照）
特許文献３によれば、表面にスポンジ他不織布などの通気孔を有する平板で作られた複数の水路を有する熱交換フィンに通水して常時湿潤状態に保持し、ここに外気を強制的に通風して冷風とすることを提案している。
ところが、この方法では湿潤空気が所轄空間を巡回する為に、相対湿度が高く保持される為に快適な空間状態が得られない欠点が有る。【０００６】  一方、悪臭を有する空気の処理或いは廃水処理用に使用可能な光触媒として酸化チタンが使用できる事が知られている。（特許文献４参照）
特許文献４には、酸化チタンなどの金属化合物が光触媒作用を有し、脱臭や廃水処理分野では酸化チタンの微粒子を単独でなく各種の機材に坦持させて用いる旨が報告されている。
この様な基本的な効果を更に強化し、複合して活用することにより更に一層の光触媒効果が技術的に期待出来るものと想定できる。【０００７】  本発明者等は、地下水特に深井戸水を主流とする井水の年間水温の略無変動性に着目し、更に季節毎の外気温、室温の変化を加味した状況下での実際居住者の住環境意識調査を実施した。
その結果として、トイレなど閉鎖空間の空気滞留に起因する悪臭に問題点が有ること、特に夏場のトイレなどの室温上昇に伴う不快感が指摘された。【０００８】
【特許文献１】        特開２００３−５６９６０号公報
【特許文献２】        特開２００３−１９４３７０号公報
【特許文献３】        特開２００３−１１４０３５号公報
【特許文献４】        ＷＯ２００１／０２４９２７号公開公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  この様な観点に立ち、実用性と工業的コストを加味した技術開発を意図し、この目的に相応しい循環水のエンタルピーを活用する冷暖房システムを優先としたアメニティ手法の提供を目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  以上の状況下で、冷媒として使用する水の外気による温度上昇に対応出来る手段を安定的に取得出来れば、出来るだけ適切な相対湿度下に改善され、且つ低コストの冷風が得られ、同時に消臭処理が可能となればアメニティ状態で小空間を創設出来、ひいては共同住宅など集団居住環境の改善に貢献出来るものと確信し本発明に到達した。【００１１】  即ち、本発明の要旨とするところは、熱交換器を用い循環用冷温風体を得るに際し、その供給熱源を主として循環水の有する原エンタルピーに求め、得られた冷温風体を励起型光触媒機能部分に接触還流せしめ、該触媒機能部分の励起エネルギーと還流風体への殺菌効果を供給し得る紫外線照射機能を組み込むことを特徴とする冷温風システムにある。
上記冷温風交換熱源として、地下水或いはその他有効に活用出来るエンタルピーを有する媒体を優先的に採用する。
本発明の光触媒機能を取り入れるには、公知の有効物質を活用する。その代表例としては酸化チタン類でこれらの単品或いは複合部材をも含める事が出来る。
使用形態として、一般的には酸化チタンの粒状体を空気の透過性を良くする形態で容器に収納し、粒体の表面上で通過空気と接触酸化を行い空気中に含まれる臭気成分と化学反応起こさせ臭気を分解する方式である。【００１２】  特に、本発明に採用しうる好ましい方法として、熱交換器並びにその機能を有する派生熱交換部材に光触媒物質を分布定着せしめ、ここを通過する空気との面接触により空気中に含まれる臭気成分と酸化分解反応せしめる方式である。
この方式によると、光触媒である酸化チタン類の励起エネルギー源として、例えば紫外線の照射により容易に取り入れる事が出来る点で有用な手段である。
ここでは紫外線源として、主として紫外線殺菌ランプを採用するが弱光線源として蛍光灯類も活用する事が出来る。
また、上記本発明で用いる熱交換器などに光触媒機能を付与するには公知の手段を活用出来る。例えば、部材上に酸化チタンの塗膜を形成したのち高温にて焼付けるか、部材の表面処理を行いここに酸化チタン分散液を含浸させた後に熱定着させる方法などが採用できる。【００１３】  本発明の特徴として、紫外線エネルギーの照射により酸化チタン類の触媒を常時励起状態に維持し、酸化反応による気中の臭気成分の分解による脱臭機能を併設した点にある。
トイレに於ける臭気は、快適性を追求する場合に阻害要因の一つで、消臭剤は多数市販されているが、脱臭機能を有する商品はない。しかし、香水の散布効果として併用することは可能である。
本発明では、酸化チタン微粒子で表面をコーティングした熱交換フィンを活用する点で、メンテナンスなどの清掃も容易でより永久的な機能として維持出来る上でも好ましい。
【発明の効果】
【００１４】  以上に詳説した通り、本発明では限られた小空間環境のアメニティ達成に井水などが有する永年恒温性のエンタルピーを有効に適応するもので、省エネルギーと省スペースを前提に温和な方式でトイレ特有の臭気解消を達成するものである。
特に、夏季或いは厳寒の冬季に於いては外気温との調和の基にマイルドな室温調整が可能となり、高齢化社会における健康管理の範疇に於いても有効に役立つものと確信する。
この様に本発明は、その工業的効果は著大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。【００１６】  図１は、本発明の実施例を示すもので、実験用に実用中のトイレに本件発明に係る調空送風器を据え付けたトイレの全体模式図を表している。
図１では、トイレ（１）内に便器（ａ）と調風送風器（２）を据え置き、地下水は元水管（Ｌ１）を通じ調風送風器（２）に導入する。
図２は、本発明の実施例で配管系統図を示すもので地下水を元水管（Ｌ１）より直接水管にて調風送風器（２）に連結し、その後便器（ａ）に水管（Ｌ２）にて連結される。
図３は、本発明の調風送風器（２）の平面図を示す。ｂは噴出し送風機、ｃは吸い込みグリルを示す。【００１７】  図４は、調風送風器（２）の内部構成図を示す。図４において、熱交換用水管（ｄ）には熱交換補助としてアルミのフィン（ｆ）を付設する。これは熱交換効率を改善する為である。更に、該フィンの表面には臭気分解の目的に酸化チタンの微粒子がコーティングされる。また、酸化チタンコーティングを施したフィン付きとし、水管は曲げ加工を施し中心部に紫外線ランプ（ｅ）を設け、該酸化チタン粒子を励起する。また、冬場を考慮し補助電気ヒーター（ｈ）を設ける。【００１８】    以下、上記の構成で本発明の効果を実施例により説明する。
【実施例１】
【００１９】  実験用に、図１に示す外観である築１０年のマンションにある、水洗式実用トイレを使用した。このトイレは、床面積１．３２平方メーター、天井高さ２．１メートル、部屋容積２．８４立方メートルであった。
この中に収納する調風送風器（２）として、外形３００×３００×７００のスチール製ボックスを製作し、内部にＡＣファン（ｂ）（単相１００Ｖ・１５ワット・２．６立方メートル／分・８．２ミリメートル水柱）を取り付けた。
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リメートル厚み８０ミリメートル正方形のアルミ製板２２枚を中心部に適切な孔を穿設して水管に通し、これに直角に取り付け熱交換用フィン（ｆ）とした。尚、当該フィンの表面には予め酸化チタン微粒子を塗布し焼き付けたものを使用した。（図４参照）【００２０】  熱交換用水管（ｄ）はコの字状に曲げ加工し、中心部に紫外線ランプ（ｅ）（４ワット）と補助用電気ヒーター（ｈ）（６０ワット）を噴出し口に近接して取り付けた。（図４参照）
ボックス上部に、吸い込み用ギヤラリーを設置し、且つ塵埃が侵入しない構造とした。（図３参照）
これに夏場を想定し、トイレ室内の温度２７℃、相対湿度８０％に調整し、循環井戸水１７℃、室内空気風速２．５メーター／秒、水管内水流速度１メーター／秒で運転を開始し、一時間後のタスク効果を確認するために、空気の噴出し温度を測定したところ２４℃の実効空気が確認できた。体感的には効果が感じられた。
又、本発明の光触媒による循環噴出し空気中の臭気分解効果を検証するためにテスト用に用意した硫化水素ガスにて略０．５ｍｇ／ｌに保持しスタートした。２時間後の噴出し口での空気中濃度を測定したところ０．２３ｍｇ／ｌであった。
しかし、実際には常時空気の循環が行なわれているので更に効果が期待できるものと確認した。
【実施例２】
【００２１】  実施例１に於いて用いた実験装置にて冬場を想定し、トイレ室内の温度を１０℃、相対湿度４０％に調整し、循環井戸水１５℃、室内空気風速２．５メーター／秒、水管内水流速度１メーター／秒で運転を開始し、同様に一時間後のタスク効果を確認するために、空気の噴出し温度を測定したところ１４℃の実効空気が確認できた。
又、本発明の光触媒による循環噴出し空気中の臭気分解効果を実施例１に習い２時間後の濃度を測定したところ０．２８ｍｇ／ｌであった。
【産業上の利用可能性】
【００２２】  以上の実験例からも明白なとおり、本発明の目標とするタスク効果は達成出来る事が確認できた。
唯、臭気の分解に関しては現実の実行臭気成分ではないが、光触媒による分解能力は既に公知であり、この技術を採用する事により完全に実現可能である。
このように本発明では、従来活用されていない自然エネルギーの活用範囲内で有効で省エネルギー的な利用によりトイレなど小空間のアメニティ化が達成できる点に特徴を有するものである。【００２３】  本発明の特徴は、限られた小空間環境のアメニティ達成に井水などが有する永年恒温性のエンタルピーを有効に適応して暖を求め、且つ省エネルギーと省スペースをメリットとし、更にトイレなど特有の臭気解消にも有用である。
特に、夏季或いは厳寒の冬季に於いては外気温とのマイルドな調和調整が可能となり、高齢化社会における健康管理の範疇に於いても有効に役立つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の実施例を示すもので、実験用に実用中のトイレに本件発明に係る調空送風器を据え付けたトイレの全体模式図を表している。
【図２】図２は、本発明の実施例で配管系統図を示すものである。
【図３】図３は、本発明の調風送風器（２）の平面図を示す。
【図４】図４は、図３に示す調風送風器（２）の内部構成図を示す。
【符号の説明】
【００２５】    １        トイレの全駆体
２        調風送風器
ａ        便器
ｂ        噴出し送風機
ｃ        吸い込みグリル
ｄ        熱交換用水管
ｅ        紫外線ランプ
ｆ        アルミのフィン
ｈ        補助電気ヒーター
Ｌ１      元水管
Ｌ２      水管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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