JP2007167734A - 光ダクトによる室内の抗菌、防かび、防汚、防臭方法および光ダクト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ダクトを利用し、電気エネルギーを使わずに光触媒を作用させて、抗菌、防かび、防汚、脱臭などを可能とすること。
【解決手段】採光部２から取り込んだ自然光を光ダクト１によりキッチン、浴室などに導き室内に放光する。一方、床、壁、天井など空間を構成する要素の一部又は全部に光触媒を含有した部材あるいは塗布、浸漬などを行って光触媒機能を持たせた部材で構成する。そして、光ダクトから照射される紫外光を照射し、蛍光灯のように電気エネルギーを使わず且つ窓の無い閉鎖空間において、光触媒が持つ抗菌、防かび、防臭、などシックハウスや不快感の原因物質減少効果の増大を図る。光ダクト１の採光部２、放光部３に設けられるガラスとして紫外線高透過率のものを用いたり、光ダクト１の反射面を紫外線高反射率のものとすることにより、より効果的に紫外線を導入することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は光ダクトによる室内の抗菌、防かび、防汚、防臭方法、および、室内の抗菌、防かび、防汚、防臭を行うことが可能な光ダクト装置に関する。

紫外線を照射することで、有機物の分解など様々な効果が得られる光触媒が知られている。上記光触媒は、紫外線照射により抗菌、防かび、防汚、脱臭などの効果を奏するものであり、この光触媒の応用例については例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３等に記載されている。
上記光触媒により、抗菌、防かび、防汚、脱臭などを行うには、紫外線を照射しなければならず、室内等の閉鎖空間で使用する場合には、通常、紫外線を含む光を放射する照明具を設置し、該照明具からの光を光触媒に照射している。

また、近年、省エネルギーや二酸化炭素の排出削減による環境保護の必要性が注目されており、この要望に応えるための手段の一つとして、太陽光をダクトを介して室内に取り込み、照明光源として利用する光ダクト装置が提案されている（特許文献４等参照）。
この装置はエネルギーを電気等の他のエネルギーに変換せずにそのまま活用するため、エネルギー利用効率が高く、省エネルギーや二酸化炭素の排出削減に貢献することができる。
特開平６−２０９９８５号公報 特開平１１−３００８８０号公報 特開２００３−１２６２３４号公報 特開２０００−１４９６２８号公報

居室やトイレ、洗面、バス、キッチン等における抗菌、防カビ、防汚、また、建材などから発生する化学物質によるシックハウス症候群の防止などのため、前記した紫外線を照射することで有機物の分解など様々な効果が得られる光触媒の利用が望まれるが、この光触媒により抗菌、防かび、脱臭などを行うには、紫外線を照射する必要がある。
しかし、都市部においては、住宅などが密集して建てられ、また高層マンションなどの高い建物も隣接して建てられる等、充分な日照が得られない場合が多い。このため、居室などにはできるだけ自然光が入射するようにしているものの、例えば浴室、トイレ等には、自然光が入射しない場合が多い。これは、住宅に限らず、例えば駅舎や公共施設、商業施設などにおいても同様である。

このため、上記のように自然光が入射しない場合、あるいは窓などの無い閉鎖空間等で光触媒の機能を利用するには、蛍光灯などの人工照明から放射される紫外線を利用していた。
しかし、トイレ、洗面、バス、キッチンなど限られた時間しか使用されない空間では、人工照明が利用されない時間も多く光触媒が充分効果を発揮できないという問題が生ずる。光触媒の効果を充分に発揮させるため、その空間を利用しない時間帯にも人口照明を点灯させておくことも考えられるが、省エネの観点から好ましいものではない。

一方、前述したように、自然光を取り込み室内に放光し、室内を照明する光ダクトが広く使われるようになってきている。
しかし、光ダクトは居室や事務室など長時間使用される室内空間の照明に利用されるものであることから、光ダクトから放射される紫外線は減衰させて、紫外線の影響を減らす方向に構成するのが一般的であり、積極的に紫外線の利用を図るものではなかった。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、その目的は、上記光ダクトを利用し、窓などの無い空間あるいは限られた時間しか使用されない空間でも電気エネルギーを使わずに光触媒を作用させて、抗菌、防かび、防汚、脱臭などを可能とすることである。

上記課題を本発明においては、次のように解決する。
（１）室内の壁、天井、床、室内に設けられた家具もしくは設備を構成する要素の一部又は全部を、紫外線照射により抗菌、防かび、防汚、および／または防臭機能を奏する光触媒を含む部材で構成し、該室内に、光ダクトを介して自然光を導入し、自然光に含まれる紫外線を上記壁、天井、床もしくは、室内に設けられた家具、設備に照射し、該室内の抗菌、防かび、防汚および／または防臭を行なう。
（２）上記（１）において、光ダクトの採光部と放光部の双方、又は一方に紫外線の透過率が高いガラスを使用する。
（３）上記（１）（２）において、光ダクトの光反射面を、紫外線反射性能が高い鏡面で構成する。

本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）光ダクトを利用して自然光を室内に放光しているので、窓などの無い空間でも人工照明を使わずに光触媒を作用させ、抗菌、防かび、防汚および／または脱臭などを行なうことができる。特に、トイレ、洗面、バス、キッチンなど、限られた時間しか人工照明が使用されない空間でも、光触媒が十分な効果を発揮することができる。
（２）蛍光灯を点灯させるなどの電気エネルギーを使用することなく紫外線を照射することができ、省エネを図ることができる。
また、自然光を室内に放射しているので、昼間であれば窓等がない閉鎖空間でも人工照明を用いることなく空間内を明るくすることができ一層の省エネを図ることができる。
（３）採光部、放光部に紫外線透過性能の高いガラスを用いることにより、紫外線導入性能を高めることができ、また、光ダクトの反射面を、紫外線反射性能の高い鏡面で構成することにより、紫外線導入性能を高めることができる。光ダクトをこのように構成することで、一層、光触媒の効果を高めることができる。

図１は本発明の実施例で用いられる光ダクトの構成例を示す図であり、同図は垂直な光ダクト１−１と、水平な光ダクト１−２により、自然光をキッチン、バス、トイレ等の室内に導く例を示している。
図１（ａ）おいて、４は太陽光（自然光）、２はガラス２ａ等で覆われた採光部、１は光ダクトであり、１−１は垂直に配置された光ダクト、１−２は水平に配置された光ダクトである。３は放光部であり、必要に応じてガラス３ａで覆われている。
光ダクト１は、図１（ｂ）に示すように例えば断面が矩形状で、内面が反射面で構成されている。なお、光ダクトの断面形状は、矩形に限らず、円形、半円形、多角形など任意の形状でよい。

採光部２のガラス２ａ、放光部３のガラス３ａは、紫外線を効果的に取り入れられるよう紫外線に対して高透過率のガラス［例えば旭硝子クラリティア（登録商標）］を使用するのが望ましい。また、光ダクトの内面の反射面も、紫外線反射性能の高い鏡面［例えばアラノッド社ミロＵＶ（登録商標）］とするのが望ましい。
採光部２から取り入れた自然光は、光ダクト１−１，１−２内を反射しながら、搬送され、放光部４から、キッチン、トイレ、浴室、洗面所等の室内に放光される。ここで、採光部２、放光部３に設けられたガラス２ａ，３ａとして、紫外線に対して高透過率のガラスを用い、また、光ダクトの反射面を紫外線反射性能の高い鏡面としておくことで、採光部２で採光された自然光に含まれる紫外線は、それほど損なわれることなく放光部３に達し、放光部３から紫外線を含む光が放出される。

図２に光ダクト１の放光部３がキッチンに設けられている場合を示す。
同図に示すように、採光部２から光ダクト１−１に導入された自然光は、光ダクト１−２を介して放光部３に導かれ、放光部３からキッチン内に照射される。
キッチン１０の天井１１、壁面１２、床面１３、あるいはシンク／レンジ台１４などの設備は、抗菌、防かび、防汚、防臭等の効果を有する光触媒を含有した部材あるいは塗布、浸漬などを行って光触媒機能を持たせた部材で構成されている。
上記光触媒は、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）であり、紫外線を照射すると有機物の分解などのさまざまな効果が得られる。すなわち、上記光触媒に紫外線が照射されることで、抗菌、防かび、防汚および／または脱臭などの効果を得ることができる。

上記光触媒を含む部材は、例えば、前記した特許文献１、特許文献２、特許文献３などに記載されるものを使用することができる。
例えば、特許文献１には、壁面を構成するタイルなどの建材の表面に光触媒を担持させ、室内の抗菌をすることが記載されている。光触媒としては、酸化チタン、酸化鉄、酸化タングステン、酸化ニッケルなどの半導体を単独、あるいは複数使用したり、白金、ロジウム、銅などの金属を添加することが示されている。
また、特許文献２には、親水化を発現させ、付着汚染物を防ぐと同時に、付着汚染物を分解させるため、建材の表面に、バインダー層と光触媒機能を有する酸化物かならなる光触媒膜を設けることが記載されている。光触媒としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫の中から少なくとも一つ以上を使用できることが示されている。
また、特許文献３には、室内等の生活環境で発生する悪臭ガスを光触媒の酸化分解力により脱臭するため、基材上に、酸化チタンおよび酸化亜鉛の少なくとも２種の光触媒粒子を含有する層を形成することが記載されている。
上記特許文献１，２，３に記載される光触媒を含む建材や部材を用いることにより、紫外線照射による抗菌、防かび、防汚、防臭などを実現することができる。

図３は本発明のさらに具体的な適用例を示す図であり、同図は上記光ダクト１の放光部３を浴室２０に設け、浴室２０内の抗菌、防かび、防汚等を行う場合を説明する図である。同図において、浴室２０の天井面２１には光ダクトの放光部３が設けられ、該放光部３から出射する紫外線を含む自然光が浴室内の壁面２２、床面２３、浴槽２４などに照射される。
浴室内の壁面２２などには、例えば、前記した抗菌、防かび等の効果を有する光触媒塗料が塗布されている。また、浴室の床面２３は、防汚効果を有する光触媒タイルで構成されており、さらに浴槽２３は、抗菌、防かび等の効果を有する光触媒を含む部材で構成されている。

上記光触媒は、前記したように酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）であり、前記したように特許文献１、特許文献２、特許文献３などに記載されるものを使用することができる。
図３に示すように浴室２０の壁面２２は光触媒塗装壁であり、光ダクト１の放光部３から放出される紫外線が壁面に照射されると、光触媒塗装壁は有機分解作用により、かびや有機物を分解する。
また、浴室の床面２３は、防汚効果を有する光触媒タイルで構成され、紫外線が照射されることにより、光触媒タイルの超親水性によって防汚効果を発揮する。さらに、浴槽２４は光触媒加工浴槽であり、紫外線が照射されることにより、有機物等を分解し防かび効果を発揮したり、防汚効果を発揮する。

上記実施例においては、上述したように光ダクトの放光部３から放射される紫外線を含む光を光触媒に照射しているので、人工照明を利用することなく抗菌、防かび等の効果を得ることができる。
また、昼間であれば放光部３から自然光が照射されるので、人工照明を利用することなく、室内を明るくすることができ、電気エネルギーの利用量を減少させ、省エネ効果を得ることができる。

上記ではキッチン、浴室に光ダクトの放光部を設け、光触媒に紫外線を照射する場合について説明したが、その他、トイレ、洗面所などに放光部を設けて光触媒に紫外線を照射するようにしてもよい。
トイレ、洗面、バス、キッチンなどは、限られた時間しか使用されず、人工照明を使って紫外線を照射するようにしても、光触媒に十分な光照射が行われないために、光触媒が十分な効果を発揮できないが、光ダクトは空間の使用状況に係わり無く日中は光が照射されるので、光触媒の活性が常に高く保たれ、効果的に当該空間の壁面、天井、当該空間に設置された家具、設備等の抗菌、防かび、防汚および／または脱臭などを行うことができる。

なお、以上では、トイレ、洗面、バス、キッチンなどでの使用について説明したが、例えば、本発明を居室、寝室などに適用し、光ダクトから放光される光を照明に使用するとともに、上記抗菌、防かび、防汚および／または脱臭などを行うようにしてもよい。
特に、近年では建材などから発生する化学物質によるシックハウス症候群などが問題になっているが、本発明を居室、寝室等にも適用することにより、シックハウスの問題を緩和することも期待できる。
さらに、本発明を駅舎や各種公共施設、商業施設、オフィスなどに適用し、トイレや洗面所などの抗菌、防かび、防汚および／または脱臭などを行なうようにしてもよい。

本発明が適用される光ダクトの構成例を示す図である。 本発明をキッチンに適用した実施例を示す図である。 本発明を浴室に適用した実施例を示す図である。

符号の説明

１ 光ダクト
２ 採光部
２ａ ガラス
３ 放光部
３ａ ガラス
４ 太陽光（自然光）

Claims (4)

1. 室内の壁、天井、床、室内に設けられた家具もしくは設備を構成する要素の一部又は全部を、紫外線照射により抗菌、防かび、防汚および／または防臭機能を奏する光触媒を含む部材で構成し、
   該室内に、光ダクトを介して自然光を導入し、自然光に含まれる紫外線を上記壁、天井、床、および室内に設けられた家具、設備に照射し、該室内の抗菌、防かび、防汚および／または防臭を行なう
   ことを特徴とする光ダクトによる室内の抗菌、防かび、防汚、防臭方法。
2. 採光部から自然光を取り込み、取り込んだ自然光を放光部から室内に放光する光ダクトを設け、
   上記放光部が設けられた室内の壁、天井、床、室内に設けられた家具もしくは設備を構成する要素の一部又は全部を、紫外線照射により抗菌、防かび、防汚および／または防臭機能を奏する光触媒を含む部材で構成し、
   上記放光部から放光される光に含まれる紫外線により、抗菌、防かび、防汚および／または防臭を行なう
   ことを特徴とする光ダクト装置。
3. 光ダクトの上記採光部と放光部の双方、又は一方に紫外線の透過率が高いガラスが使用されている
   ことを特徴とする請求項２の光ダクト装置。
4. 上記光ダクトの光反射面は、紫外線反射性能が高い鏡面で構成されていることを特徴とする請求項２または請求項３の光ダクト装置。
   
   
   

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