WO2009131244A1 - 室内環境調整システム - Google Patents

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WO2009131244A1
WO2009131244A1 PCT/JP2009/058433 JP2009058433W WO2009131244A1 WO 2009131244 A1 WO2009131244 A1 WO 2009131244A1 JP 2009058433 W JP2009058433 W JP 2009058433W WO 2009131244 A1 WO2009131244 A1 WO 2009131244A1
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far
cooling
infrared
room
radiation
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PCT/JP2009/058433
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French (fr)
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二枝崇治
高田紘一
不破慎介
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ISHINOYU CO Ltd
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ISHINOYU CO Ltd
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    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps

Definitions

  • the present invention relates to far-infrared radiation and brightness of stones and inorganic material particles.
  • the present invention relates to an indoor environment adjustment system that adjusts a room to a comfortable environment by using the property of absorption.
  • Patent Document 2 describes a configuration using floor heating that emits far-infrared rays as a technique for indoor people to obtain heat by means of far-infrared thermal radiation.
  • Patent Document 3 discloses a radiant cooling / heating device that performs cooling using cold radiation and heating using thermal radiation.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 0-3 5 6 3 6 4
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 7-3 0 7 2 4 3
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 7-1 2 7 2 9 2 Summary of the Invention
  • the convection method described above has the problem that the difference in temperature distribution in the vertical direction in the room is large and the energy loss is large.
  • heat loss is also caused by two-stage heat exchange in which air is heated or cooled and humans are heated or cooled from this air.
  • discomfort caused by direct airflow hitting the skin and adverse health effects are problematic.
  • the floor heating system and the heating device using ceramics evening can solve the problem of air flow, but it cannot be said that the energy use efficiency is high.
  • floor heating systems and heating systems that use ceramic heaters do not have a cooling function, and it is necessary to rely on convective cooling systems for cooling.
  • Patent Document 2 the floor heating that radiates far infrared rays described in Patent Document 2 is used.
  • the radiant cooling and heating apparatus using the cold radiation and the thermal radiation described in Patent Document 3 is not suitable for practical use because it does not reach the convection method in terms of efficiency.
  • the present invention solves such a problem in the prior art, has a high energy efficiency, has a small difference in temperature distribution in the vertical direction of the room, and does not cause a problem due to airflow hitting the skin.
  • the purpose is to provide. Means for solving the problem
  • the indoor environment adjustment system of the present invention is summarized as follows.
  • An indoor surface constituent member made of a material containing a far infrared emitting material that radiates and absorbs far infrared rays and has an emissivity of far infrared rays of 0.6 or more, and the far infrared emitting material of the indoor surface constituent member
  • a cooling and / or heating source having a cooling and / or heating surface composed of a material containing the same far-infrared emitting material
  • the far-infrared radiation material on the cooling surface absorbs far-infrared radiation emitted by the far-infrared radiation material of the indoor surface component, and / or
  • the far-infrared radiation material of the indoor surface constituent member absorbs far-infrared radiation emitted by the far-infrared radiation material on the heating surface.
  • Environmental adjustment system When the heating surface of the heating source is heated, the far-infrared radiation material of the indoor surface constituent member absorbs far-infrared radiation emitted by the far-infrared radiation material on the heating surface.
  • the indoor surface constituting member is made of a stone material made of the far-infrared emitting material, made of a material mixed with the far-infrared emitting material, or having a coating made of the far-infrared emitting material
  • the cooling and / or heating surface of the cooling source and / or the heating source is made of a stone material made of the far-infrared emitting material, or made of a material mixed with the far-infrared emitting material, or
  • [4] There are a first chamber and a second chamber that are adjacent to each other or communicate with each other, the cooling and heating source is disposed in the first chamber, and the indoor surface component is the first chamber.
  • the indoor surface constituting member constitutes at least a part of any one of an indoor wall surface, a ceiling surface, and a floor surface to be adjusted in environment.
  • the indoor environment adjustment system according to one.
  • the coating layer contains 3% by weight or more of the far infrared radiation substance, The indoor environment adjustment system according to [8] above.
  • the cooling and Z or heating source is a device for cooling and Z or heating the cooling and Z or heating surface by flowing a medium through a flow path formed therein.
  • the indoor environment adjustment system according to any one of [1].
  • the indoor surface constituent member containing the far-infrared emitting material has a total surface area of an interior area of the room in which the indoor surface constituent member is disposed.
  • the indoor environment adjustment system according to any one of [1] to [18], which accounts for 25% or more of the total. '
  • the article is a chair, a sofa, a table, a desk, a bed, a futon, a blanket, a bed, a pillow, a cushion, a rug, a partition, a curtain, a table cloth, or a bed cover.
  • the sealed space for storing or displaying the article is a sealed space in a warehouse, a showcase, or an exhibition case.
  • Environmental adjustment system is a sealed space in a warehouse, a showcase, or an exhibition case.
  • an indoor environment adjustment system that is energy efficient, has a small difference in temperature distribution in the vertical direction in the room, and does not cause problems due to airflow hitting the skin.
  • FIG. 1A is a graph showing the emissivity characteristics with respect to the wavelength of the Zr 0 2 + C a 0 film.
  • FIG. 1B is a graph showing the emissivity characteristics with respect to the wavelength of the A 1 2 0 3 + T i 0 2 film.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining one embodiment of the indoor environment adjustment system of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the floor structure in the embodiment of FIG.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a cooling and dehumidifying device in the embodiment of FIG.
  • FIG. 4B is a view for explaining the fin structure of the cooling and dehumidifying device of FIG. 4A.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a wall structure in the embodiment of FIG.
  • FIG. 6 is a view for explaining the ceiling structure in the embodiment of FIG. 2.
  • FIG. 7A is a view for explaining the principle of obtaining the heating effect in the embodiment of FIG.
  • FIG. 7B is a diagram for explaining the principle of obtaining the heating effect in the embodiment of FIG.
  • FIG. 8A is a diagram for explaining the principle of obtaining the cooling effect in the embodiment of FIG.
  • FIG. 8B is a diagram for explaining the principle of obtaining the cooling effect in the embodiment of FIG.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an environment in which measurement was performed to prove the effect of the present invention.
  • Fig. 10 is a graph showing the measurement results.
  • Fig. 11 is a graph showing the cooling effect data obtained by absorbing far-infrared rays to the inner surface components of the room.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining another embodiment of the indoor environment adjustment system of the present invention.
  • Fig. 13 A is a top view of the cold heat radiation device.
  • Fig. 13 B is a front view of the cold heat radiation device.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the fin structure of the cold heat radiation apparatus.
  • FIG. 15A is a diagram illustrating the floor structure in the embodiment of FIG.
  • FIG. 15B is a view for explaining the wall structure in the embodiment of FIG.
  • FIG. 15C is a diagram illustrating the structure of the ceiling in the embodiment of FIG.
  • FIG. 15D illustrates the structure of the storage basket in the embodiment of FIG. FIG.
  • FIG. 15E is a view for explaining the structure of the storage door in the embodiment of FIG.
  • FIG. 15 F is a view for explaining the structure of the partitioning cage that can be used in the embodiment of FIG.
  • FIG. 15G is a diagram for explaining the structure of the roll curtain that can be used in the embodiment of FIG.
  • FIG. 15H is a diagram for explaining the structure of the wall on which wallpaper that can be used in the embodiment of FIG. 12 is attached.
  • FIG. 16A is a diagram for explaining the principle of obtaining the cooling effect in the embodiment of FIG.
  • FIG. 16B is a diagram for explaining the principle of obtaining the cooling effect in the embodiment of FIG.
  • FIG. 17A is a diagram for explaining the cooling action in the embodiment of FIG.
  • FIG. 17B is a diagram for explaining the cooling action in the embodiment of FIG.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the principle that the cooling effect is exerted even in a place where the cold heat radiation apparatus cannot be seen in the embodiment of FIG.
  • FIG. 19 is a graph showing the relationship between the fin temperature of the thermal radiation device and the thermal radiation amounts of the five wall portions in the embodiment of FIG.
  • FIG. 20 is a diagram showing an embodiment in which the living environment is adjusted using the present invention.
  • FIG. 21A is a diagram for explaining the cooling effect in the embodiment of FIG.
  • FIG. 21B is a diagram for explaining the cooling effect in the embodiment of FIG.
  • FIG. 22A is a diagram illustrating the heating effect in the embodiment of FIG.
  • FIG. 22B is a diagram illustrating the heating effect in the embodiment of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the indoor environment adjustment system of the present invention is
  • An indoor surface component made of a material containing a far-infrared emitting material that radiates and absorbs far-infrared and has a far-infrared emissivity of 0.6 or more;
  • a cooling and Z or heating source having a cooling and Z or heating surface made of a material containing the same far infrared emitting substance as the far infrared emitting substance of the indoor surface constituent member;
  • the far-infrared radiation material on the cooling surface absorbs far-infrared radiation emitted by the far-infrared radiation material of the indoor surface component, and / or
  • the far-infrared radiation material of the indoor surface constituent member absorbs far-infrared radiation emitted by the far-infrared radiation material on the heating surface.
  • the indoor surface components are made of stone made of far infrared radiation (detailed below), made of material mixed with far infrared radiation, or coated with a far infrared radiation.
  • the cooling and / or heating surface of the cooling and / or heating source is composed of a stone material made of a far infrared radiation material, a material mixed with a far infrared radiation material, or a far infrared radiation material. It is comprised by the film
  • the “interior surface constituting member” refers to a member constituting a surface exposed to a sealed space that is symmetrical with respect to environmental adjustment.
  • the sealed space can be provided with opening and closing means such as doors and windows that allow communication between the inside and the outside.
  • Typical examples of sealed spaces are rooms and corridors of buildings where people live and work, and other spaces that store or display items (for example, rooms in warehouses, product showcases, or artwork) Display rooms), rooms for raising animals including livestock, and rooms equipped with mobiles (cars, rail cars, ships, aircraft, etc.) for transporting people and cargo.
  • typical examples of indoor surface components are members (building materials) that make up walls, ceilings, and floors.
  • Openable and closable fittings (doors, shojis, fences, etc.) that are attached to a part of the wall to separate the interior and exterior of the room are also included in the interior surface components.
  • Doors and cages for storage that are attached to the room are also included in the interior components. If the storage compartment attached to the room subject to environmental adjustment is not completely separated from the room by doors or fences, the members that make up the exposed surface of the storage compartment room, Included in interior surface components.
  • At least some of the indoor surface components are made of a far-infrared emitting material that emits and absorbs far-infrared rays necessary for adjusting the indoor environment in the present invention, or a material mixed with a far-infrared emitting material. Or a film made of a far-infrared emitting material.
  • the far-infrared radiation material mixed in the indoor surface component is exposed to the indoor space. Nonetheless, far-infrared emitting materials in the interior surface components are not exposed directly to the indoor space, and do not significantly interfere with the far-infrared emitting and absorption of far-infrared emitting materials. It may be covered with a protective layer (for example, a coating film having a thickness of about 1 mm or less, a varnish layer, wallpaper, etc.).
  • Fluorescence emitting material refers to a substance that emits and absorbs far-infrared radiation.
  • far-infrared emitting material used in the present invention has far-infrared radiation having an emissivity of far infrared of 0.6 or more, preferably 0.8 or more. It is a substance.
  • Such far-infrared emitting materials are usually so-called inorganic materials, natural and man-made minerals, metal and metalloid oxides, nitrides, carbides, sulfides, hydroxides, carbonates and other salts, In addition to these composites (double salt) and charcoal, natural materials such as shells are also included.
  • most of the far-infrared emitting materials of the present invention are ceramic materials in a broad sense (referring to inorganic materials other than metals). However, even organic materials and organic-derived materials satisfy the above emissivity conditions. Can be used.
  • the form of the far-infrared ray emitting material in the member containing the far-infrared emitting material is not particularly limited as long as the member containing the far-infrared emitting material can radiate and absorb far-infrared rays.
  • the “stone material made of a far-infrared emitting material” means a solid monolithic material made of a natural or artificial inorganic material, and is usually used as a panel or tile-shaped building material.
  • natural stone materials include granite and basalt. Needless to say, artificially manufactured stone may be used. Building materials such as artificial panels and other integral parts can be considered stone.
  • a material mixed with a far-infrared emitting substance refers to a material containing a far-infrared emitting substance as a part of its constituent components.
  • the far-infrared emitting material in this case is typically particles of natural or artificial inorganic material, and is used in the manufacturing material of the interior surface component, the cooling source and / or the cooling source of the heating source and / or the manufacturing material of the heating surface. It is mixed in.
  • the “film made of a far-infrared emitting material” refers to a film of a far-infrared emitting material formed on the surface of an indoor surface component or cooling or Z or heating source.
  • This film can be formed by coating the far-infrared radiation material on the target surface by a suitable film forming technique, for example, PVD technique such as spraying or vapor deposition, or CVD technique.
  • the far-infrared emitting material of the indoor surface component and the far-infrared emitting material of the cooling and Z or the heating source and / or the heating surface are the same.
  • the indoor environment adjustment system of the present invention uses a phenomenon in which heat transfer via thermal radiation between the same molecular species is performed with higher efficiency than when not between the same molecular species.
  • adjustment of the indoor environment is realized by causing heat transfer between the indoor surface constituent member and the cooling and / or heating source cooling and / or heating surface through heat radiation with high efficiency. Therefore, in order for the system of the present invention to perform its intended function, the interior surface components and the cooling and / or heating source cooling and / or heating surface where heat transfer is performed between them is performed.
  • the far-infrared emitting material of the indoor surface constituent member and the far-infrared emitting material of the cooling and heating source, which are composed of the same molecular species, are referred to as the same material.
  • the “same molecular species” indicates the property of emitting and absorbing far-infrared rays, and the emissivity of far-infrared rays is 0.6 or more, preferably 0.5.
  • One material that is 8 or more for example, far-infrared radiation material used in indoor surface components
  • the ability to emit and absorb far-infrared, and far-infrared emissivity is 0.6 or more, preferably 0
  • the other substance (cooling and Z or the far-infrared emitting material used on the cooling and Z or heating surface) that is 8 or more is the same at the molecular level.
  • “Molecule” here means a group of atoms linked by chemical bonds. Therefore, the term “molecule” as used herein includes, for example, mineral crystals that constitute natural stone materials. The same mineral with substitution or solid solution of similar elements is regarded as a substance of the same molecular species.
  • inorganic material particles as the above-mentioned “far infrared radiation material” in the indoor surface component, or cooling and / or heating source cooling and Z or heating surface
  • far infrared radiation material It is normal for substances other than inorganic material particles to coexist.
  • an indoor surface component is formed of plaster containing inorganic material particles as a far-infrared emitting material
  • the inorganic material particles as the “far-infrared emitting material” coexist with the aggregate in the plaster or the binder component in the paint.
  • substances other than the inorganic material particles as the above-mentioned “far-infrared emitting substance” also have the property of radiating and absorbing far-infrared rays more or less.
  • the heat transfer via the thermal radiation between the same molecular species is performed with a remarkably high efficiency as compared with the case where the same molecular species is not between the same molecular species, Substances that are not present in common on both the cooling and / or heating surface of the cooling and / or heating source play a very small or negligible role in the present invention.
  • far-infrared emitting material in the description of the present invention below, it is common to both the indoor surface component and the cooling and Z or the cooling and / or heating surface of the heating source. It refers to the same substance with an emissivity of 0.6 or more, preferably 0.8 or more (a substance that causes a resonance phenomenon of molecular vibrations between the same molecules via electromagnetic waves described below).
  • a substance that emits or absorbs far-infrared radiation it is clear that it refers to a substance other than the above-mentioned "far-infrared emitting substance", or it is clear from the context that it refers to another substance. This is not the case.
  • inorganic material particles are used as far-infrared emitting materials on the interior surface components and the cooling and / or heating surface of the cooling and / or heating source, the particle size and shape of both particles are the same or different. Also good. The amount of inorganic material particles contained in both the interior surface component and the cooling and Z or heating source cooling and Z or heating surface need not be the same. Further, for example, when the indoor surface constituent member forms a wall surface and a ceiling surface, and inorganic material particles are used as the far infrared ray emitting material, the particle size and shape of the particles of the far infrared ray emitting material on the wall surface and the ceiling surface May be the same or different.
  • the inorganic material particles are transferred into the interior surface constituent member (in this example, the building material forming the wall surface and the ceiling surface), and the desired heat transfer via the thermal radiation between the same molecular species according to the present invention. It is formulated with a content that enables At this time, with the building material that forms the wall surface and the building material that forms the ceiling surface, The blending amount of the inorganic material particles may be the same or different. They are,
  • a plurality of types of far-infrared emitting materials may be used in the indoor surface component and the cooling and / or heating surface of the Z or heating source.
  • the far-infrared radiation material is stone
  • a combination of two or more kinds of stones can be used for the interior surface component or cooling and / or heating source cooling and Z or heating surface.
  • the far-infrared emitting material is inorganic material particles
  • a mixture of two or more kinds of inorganic material particles can be used.
  • the combination of inorganic material particles in the interior surface component and the cooling and / or cooling of the heating source and the combination of inorganic material particles in the Z or heating surface are the same (the same combination is included). They are considered to be “identical substances”.
  • Infrared material particles as far-infrared radiation materials contained in the interior surface components and cooling and cooling of Z or heating source and Z or heating surface are capable of desired heat transfer via thermal radiation between the same molecular species Present in them in the amount to make.
  • the interior surface components and the cooling and heating or heating source cooling and / or heating surfaces can be manufactured and transported to the construction site or installed on the construction site by different contractors. It is thought that there are many. Therefore, it is likely that common inorganic material particles as far-infrared emitting materials are often mixed into the indoor surface components and the cooling and Z or heating surfaces by the respective manufacturers or contractors.
  • the content of the inorganic material particles as the far-infrared emitting material is included in each of the manufacturing materials for the indoor surface components and the cooling and / or heating source cooling and heating or heating surface by the respective contractors.
  • Inorganic material particles The amount of.
  • the inorganic material particle content in the indoor surface constituent member and in the cooling and / or heating surface forming material can be determined as an amount that makes heat transfer via heat radiation effective according to the present invention effective.
  • the amount used is the amount of heat transfer required for the desired cooling and Z or heating, the interior surface components available for heat transfer via heat radiation and the area of the cooling and Z or heating surface used Depends on the thermal radiation characteristics of far-infrared radiation materials.
  • the inorganic material particles as the far-infrared emitting material are present in the indoor surface component material or the material forming the cooling and / or heating surface in an amount of 1% by weight or more, An effective effect was recognized, and a more preferable effect was obtained when the content was 3% by weight or more.
  • the upper limit of the content is actually included in the material forming the indoor surface components and cooling and heating or heating source and Z or heating surface. It is determined by the maximum amount of inorganic material particles that can be applied, and is not particularly limited (theoretically, for example, 90% by weight may be used).
  • the maximum amount in practical use is the cooling of the interior surface components and / or cooling of the heating source and the handling of the material forming the Z or heating surface, and the manufacture of the interior surface components and the cooling and / or heating surface. It can be determined by the method.
  • a plurality of types of substances may be used as the inorganic material particles of the far-infrared radiation substance (a plurality of types of substances that are “identical at the molecular level” described above are used).
  • the same mixture of inorganic material particles can be used for the indoor surface constituent member and the cooling and Z or cooling and / or heating surface of the heating source.
  • the content of the inorganic material particles in the material constituting the indoor surface component and the cooling and Z or the cooling source of the heating source and the material forming the Z or heating surface is the total amount of the same kind of substances in the mixture. Represented. 0 0 2 8
  • the interior surface components and the cooling and / or heating source cooling and Z or heating surface contain one or more of the same inorganic material particles.
  • the first type of inorganic material particles are used on the first wall surface (interior surface constituent member), and only the second type inorganic material particles are used on the second wall surface (interior surface constituent member).
  • far-infrared emitting materials are exposed to the indoor space where the environment is adjusted as much as possible.
  • a protective layer of about 1 mm or less (for example, a paint layer, a varnish layer, wallpaper, etc.) No problem.
  • Far-infrared emitting materials on the interior surface components and cooling and Z or heating source and on the Z or heating surface are those exposed on or near their surfaces, mainly the same molecular species according to the present invention. It contributes to heat transfer via heat radiation between the two. Therefore, if the indoor surface component and cooling and z or the heating source cooling and / or heating surface is made of a material mixed with far-infrared radiation, the indoor surface structural member and cooling or Z or heating source cooling and Z or the required content of far-infrared radiation on the heating surface is
  • the surface or the vicinity thereof that contributes to the heat transfer in the present invention (as described above, the far-infrared emitting material that is not directly exposed to the indoor space but exists at a depth of about 1 mm from the surface is also It is appropriate to represent the amount of far-infrared emitting material present in the invention that can contribute to heat transfer via thermal radiation between identical molecular species according to the invention.
  • the content of the far-infrared emitting material is present on the surface of the indoor surface component and the cooling and / or heating surface of the cooling and / or heating source, and at a depth of 1 mm from them. It is appropriate to express it as the content of far-infrared radiation.
  • the interior surface component (defined as a member constituting the surface exposed to the space (indoor space) such as a room or hallway that is subject to environmental adjustment) is paper ( (E.g., wall paper) or a thin film or sheet-like material such as a painted film, or a layered material with a significant thickness formed from plaster, etc., or molded from concrete, Whether composed of a single piece of material that also serves as a structural member, as long as the materials are a homogeneous mixture, the content of far-infrared radiation at their surface and its vicinity (eg, to a depth of 1 mm) (here Is expressed as the weight percentage of far-infrared emitting material occupying the interior surface component material).
  • paper E.g., wall paper
  • a thin film or sheet-like material such as a painted film, or a layered material with a significant thickness formed from plaster, etc., or molded from concrete
  • the content of the far-infrared emitting substance in the interior surface component of the present invention is such that when the interior surface component can be regarded as consisting of a uniform mixture (a mixture in which the distribution of the constituent components is constant throughout the member), It shall be expressed by the content expressed as the weight ratio of far-infrared emitting material to the whole.
  • the far-infrared radiation material in the interior surface component is expressed as the average content (expressed as a percentage by weight) of far-infrared emitting material present at a depth of 1 mm from the surface exposed to the indoor space.
  • the far-infrared emissivity of the far-infrared emitting material used in the present invention is not less than 0.6, preferably not less than 0.8, more preferably not less than 0.9.
  • Far-infrared radiation refers to electromagnetic waves having a wavelength of 3 m to 100 m.
  • the emissivity of a material is WZW, where W fl is the radiation energy of an ideal black body far-infrared ray under the same conditions, and W is the far-infrared radiation energy of the material.
  • the emissivity value is preferably at room temperature (for example, 25 ° C) close to the actual use temperature of the system of the present invention. For example, the value near 10 xm where the thermal effect on the human body is large is adopted. .
  • cooling and / or heating surface refers to cooling and / or heating or cooling that heats and / or heats indoor surface components by heat transfer to / from the indoor surface components.
  • the “cooling and heating or heating surface” refers to the surface of the cooling and heating or heating source where the same far-infrared emitting material as the far-infrared emitting material of the indoor surface component is present.
  • the far-infrared emitting material is preferably exposed on this surface, but may be covered with a protective layer of about 1 mm or less.
  • the far-infrared radiation material on the cooling surface absorbs far-infrared radiation emitted by the far-infrared radiation material of the indoor surface components, and when the heating surface of the heating source is heated, The far-infrared radiation emitted from the far-infrared radiation on the heated surface is absorbed by the far-infrared radiation on the interior surface components.
  • the present invention is a phenomenon in which heat transfer (heat transfer) via thermal radiation between the same molecular species is performed with higher efficiency than when not between the same molecular species.
  • W Used to absorb the far-infrared rays from the human body on the inner surface of the room (for example, the wall surface) by allowing the same far-infrared emitting material to exist on at least a part of the cooled surface and the inner surface of the room.
  • the basic idea of the invention is that it functions as a member (secondary cold radiation source) and obtains a cooling effect for cooling the human body.
  • the surface to be cooled is heated in reverse and used as a heat supply source, so that the inner surface of the room becomes a far infrared radiation member (secondary heat radiation source),
  • the basic idea of the invention is that the inner surface of the room reduces the amount of far-infrared rays absorbed from the human body, thereby obtaining a heating effect that relieves the human sense of cold.
  • Fig. 1A and Fig. 1B show the emissivity data of far-infrared radiation material with respect to the wavelength of electromagnetic wave, respectively.
  • Z 1 " ⁇ 2 + ⁇ & ⁇ and 8 1 2 ⁇ 3 + ⁇ i ⁇ 2 It shows the radiation characteristics when (thickness 4 0 0 xm) is heated to 6 0 0.
  • Each component ratio is 1: 1 (weight ratio).
  • Figure 1 A and Figure 1 B is between Z r ⁇ 2 + C a O film and A l 2 ⁇ 3 + T i ⁇ 2 film, the characteristics of emission versus wavelength is shown to be different. This indicates that if the composition of the far-infrared emitting material is different (that is, if the molecular species is different), the emissivity characteristics with respect to the wavelength will be different.
  • the Zr 0 2 + CaO film is set to a relatively high temperature
  • the A 1 2 0 3 + T i O 2 film is set to a relatively low temperature
  • the Z r 0 2 + Consider the case where the far infrared rays emitted from the C aO film are absorbed by the A 1 2 0 3 + T i 0 2 film.
  • the wavelength emissivity is less than the emissivity of the A 1 2 O 3 + T i ⁇ 2 Z r ⁇ 2 + C A_ ⁇ , A 1 20 3 + T i ⁇ 2 distant emitted the wavelength from Part of the infrared light is not absorbed by Z rO 2 + C a0 and a loss occurs.
  • the present invention provides an indoor environment adjustment system based on the above-mentioned principle in which heat exchange between the same molecular species via thermal radiation is performed with high efficiency.
  • the cooling surface at the cooling source is often referred to as the “cooling dehumidification surface”.
  • the system according to the present invention uses a phenomenon in which heat transfer via thermal radiation between the same molecular species is performed with higher efficiency than when the same molecular species is not between the same molecular species.
  • a cooling effect is obtained by performing heat transfer through heat radiation between the surface constituent member and the cooling surface of the cooling source with high efficiency.
  • dehumidification on the cooling surface is only a secondary effect.
  • the cooling surface exhibits cooling effect by being cooled by a refrigerant.
  • dehumidification is advantageous, but it is not indispensable. Whether or not dehumidification is performed is cooled by the humidity of the indoor environment to which the system of the present invention is applied and a refrigerant. Depends on the temperature of the cooling surface. Nonetheless, dehumidification due to condensation on the cooling surface does not work adversely, and humidity is often high in high temperature environments where the system of the present invention is utilized. With this in mind, in the following description, the cooling surface in the cooling source is referred to as the “cooling dehumidification surface”.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing an outline of a room provided with the indoor environment adjustment system of the present invention as one embodiment of the present invention.
  • room 1 0 0 is shown.
  • the room 100 is a residential room such as a detached house or an apartment house.
  • the room 100 has a hexahedron-shaped indoor space 1 0 1.
  • the inner side of the indoor space 1 0 1 is composed of a floor surface 2 0 0, a wall surface 3 0 0, and a ceiling surface 4 0 0.
  • the floor surface 200 is composed of a floor panel obtained by molding natural stone on the surface, and is heated by an electric heat controlled by a heat controller 20 4.
  • a heat controller 20 4 When the floor surface 200 is heated, it functions as a heating surface that radiates far-infrared rays into the room 10 1 due to the far-infrared radiation effect of natural stone.
  • a hot carpet including a far-infrared emitting material for example, natural stone powder particles
  • the wall surface 300 is composed of plaster mixed with a pulverized product obtained by pulverizing natural stones constituting the floor surface 200.
  • a cooling and dehumidifying surface 3 0 1 is provided on a part of the wall 3 100. Cooling and dehumidifying surface 3 0 1 is the floor surface on the outermost surface
  • the cooling dehumidifying surface 30 1 is cooled by the refrigerant cooled by the refrigerant cooling device 30 2. Further, as will be described later, a dehumidifying device using the cooling dehumidifying surface 30 1 is configured. Cooling and dehumidifying surface 3 0 1 installation area
  • the wall surface 300 is provided with a window and a door.
  • the area of the window and the door with respect to the wall surface 300 is 30%.
  • the ceiling surface 400 is constituted by a gypsum board containing a pulverized material obtained by pulverizing natural stone constituting the floor surface 200.
  • the total heat capacity of the natural stone contained in the floor surface 2 0 0 is approximately compared to the heat capacity of the air occupying the indoor space 1 0 1 (temperature calculated at 20 ° C and humidity 50%). Designed to be triple.
  • far-infrared rays are reflected indoors on the back side of the stone floor on the floor surface 200, and on the back side of the layer containing the natural stone on the wall surface 300 and ceiling surface 400 (that is, In order to prevent far-infrared rays from escaping outside the room, a reflective layer made of a metal foil sheet is provided.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing the cross-sectional structure of the floor.
  • FIG. 3 shows the base structure 2 0 1 of the room 1 0 1.
  • the foundation structure 2 0 1 is a structure that becomes the foundation of the floor.
  • a heat insulating material 20 2 is arranged on the base structure 2 0 1, and a heat generating layer 2 0 3 using an electric heater is provided thereon.
  • a driving current is supplied to the heat generating layer 20 3 from the heat control device 2 0 4.
  • a metal foil sheet (not shown) is laid on the lower surface side of the heat generating layer 20 3 to reflect far-infrared rays in the direction of the stone floor panel 2 0 5.
  • a stone floor panel 2 0 5 which is made by adding natural stone into a plate shape having a thickness of 30 mm, is laid.
  • the natural stone composing the stone floor panel 20 is granite, and the emissivity of far-infrared rays is selected to be about 0.9.
  • the entire floor surface 200 has the structure shown in FIG. 0 0 5 0
  • the heat generating layer 203 may be configured to transmit heat to the stone floor panel by circulating hot water. In this case, the cost of use can be reduced by using solar light to obtain hot water.
  • the stone floorboard panel 205 may be another natural stone or ceramic material having a far-infrared emissivity of 0.6 or more, preferably 0.8 or more, more preferably 0.9 or more.
  • Fig. 4A shows a conceptual diagram showing the outline of the cooling and dehumidifying device
  • Fig. 4B shows a partial cross-sectional view.
  • the cooling and dehumidifying device includes a cooling and dehumidifying surface 3 0 1.
  • the cooling and dehumidifying surface 301 is provided with a plurality of aluminum fins 304 whose surfaces are coated as described later.
  • This fin 304 is a thin plate-like shape and extends vertically. Fins 304 can also be made of other metal or alloy materials with good thermal conductivity, such as iron, copper, and their alloys.
  • the far-infrared absorbing layer 3 0 4 a is a mixture of a pulverized product obtained by pulverizing natural stone that constitutes a stone floor panel 2 0 5 and a binder, and coats it on the surface of the fin 3 0 4 in layers to dry it. It is gained by this. 0 0 5 4
  • the content of the pulverized material obtained by pulverizing natural stone composing the floor surface 200 in the far-infrared absorbing layer 30 4 a thus formed is 40% by weight in this example.
  • heat transfer via thermal radiation between the same molecular species is used, so the content of the pulverized material that the far-infrared absorbing layer 3 0 4 a should contain is transferred by thermal radiation. It depends on the amount of heat to be used and also on the total area of the far-infrared absorbing layer 3 0 4 a.
  • the far-infrared absorbing layer 304 can contain 1% by weight or more of powdered material, or it can contain 10% by weight or more or 20% by weight or more of pulverized material.
  • the fin 30 4 is integrally formed with an aluminum support plate 30 3.
  • the back side of the support plate 30 3 is exposed to the refrigerant passage 3 0 5.
  • the same layer as the far-infrared absorbing layer 3 0 4 a is formed on the front side (inner side) of the support plate 3 0 3. Is provided.
  • cold water circulates as a refrigerant.
  • This refrigerant is cooled by the refrigerant cooling device 30.
  • the cooling mechanism of the refrigerant cooling device 300 is the same as that used in general air conditioners and refrigerators.
  • a drainage groove 3 07 is provided below the cooling and dehumidifying surface 3 0 1.
  • the cooling water circulates in the refrigerant passage 30 5
  • the fin 30 4 is cooled, and the far-infrared absorbing layer 30 4 a on the surface of the fin 30 4 is also cooled.
  • the pulverized material contained in the far-infrared absorbing layer 3 0 4 a radiates from the floor 2 0 0, wall 3 0 0, and ceiling 4 0 0
  • the absorbed far infrared rays are absorbed, and the environment in the room 100 is cooled.
  • a drainage tank 3 0 8 is attached to the lower part of the drainage groove 3 0 7 in a detachable manner, and the water dripped into the drainage groove 3 0 7 is stored in the water collection tank 3 0 8.
  • a dehumidifying device is configured by collecting the condensed moisture.
  • the refrigerant cooling device 302 is not limited to the exemplified one, and any apparatus that can cool the refrigerant can be used.
  • the cooling and dehumidifying surface may be configured by using the floor surface or ceiling surface, but it is necessary to devise a method for treating the condensed water droplets.
  • the cooling and dehumidifying surface can be arranged separately in the room instead of being provided on a part of the wall surface. However, it is important that the cooling and dehumidifying surface is exposed indoors so that heat can be exchanged with the floor, wall and ceiling surfaces via radiation.
  • the surface of the cooling and dehumidifying surface may be made of stone itself. Further, it is preferable to cover the power of the refrigerant cooling device 302 with the power generated by the solar cell.
  • the cooling using the refrigerant dehumidifying device 30 2 has a higher cooling efficiency than a general convection type cooling device (so-called air conditioner), and thus can sufficiently supply power by solar cell power generation.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram showing the cross-sectional structure of the wall.
  • a wall surface 300 shown in FIG. 2 has a cross-sectional structure shown in FIG. Fig. 5 shows the foundation structure 3 10 which is the underlying structure of the wall.
  • a heat insulating pod 3 1 1 is installed on the indoor side of the foundation structure 3 1 0.
  • a metal foil sheet 3 1 2 is stretched over the heat insulating pod 3 1 1, and a plaster layer 3 1 3 is formed thereon.
  • the plaster layer 3 1 3 is an average particle size of 5 to 10 Om (in the example described here, about 50 ⁇ m), which is a natural stone that constitutes a stone floorboard panel 2 05 with a normal plaster material
  • the crushed powder is mixed with 20% by weight of the normal plaster material (raw material that does not contain water) and then kneaded with water.
  • the thickness of the plaster layer 3 1 3 is 30 mm, and its construction method is the same as a normal plaster wall.
  • Fig. 6 is a conceptual diagram showing the cross-sectional structure of the ceiling.
  • the ceiling surface 400 shown in FIG. 2 has a cross-sectional structure shown in FIG. Figure 6 shows the foundation structure 4 0 1 that is the underlying structure of the ceiling.
  • a metal foil sheet 4 0 2 is installed on the lower surface of the foundation structure 4 0 1, and a 20 mm thick gypsum board 4 3 is further attached.
  • the gypsum board 4 0 3 is a piece of natural stone composing the floor 2 0 0 crushed to an average particle size of 5 to 100 m (in this example, about 5 0 111). It has a mixed composition of 0% by weight.
  • FIGS. 2 to 6 The heating principle in the embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 2 to 6 will be described. Since the present invention is a technology that causes a human body in the room to absorb radiant heat and feel the warmth of the person, here, the term “warming” is used to make the person in the room feel the warmth. When Used in the sense.
  • Figures 7A and 7B are conceptual diagrams illustrating the principle of obtaining the heating effect. In order to perform heating, the refrigerant cooling device 30 2 is not operated, the heater control device 20 4 is operated, and the floor surface 200 is heated. Then, the stone floor board panel 20 5 (see FIG.
  • FIG. 7A far-infrared rays emitted from the floor surface 200 are conceptually indicated by arrows indicated by reference numeral 51.
  • Part of the far-infrared radiation radiated from the floor surface 2 0 0 is absorbed by the human 5 2 and far-infrared absorbing components in the air in the indoor space 1 0 1, and the others are the wall surface 3 0 0 and the ceiling surface 4 0 Absorbed to 0.
  • wall surface 300 and ceiling surface 400 are not heated (that is, the temperature is lower than floor surface 200)
  • wall surface 300 and ceiling surface 4 0 0 contains the same stone powder as the stone that is the source of the far infrared rays from the floor surface 20 0, so the far infrared rays emitted from the floor surface 2 0 0 are efficiently wall 3 0 0 And is absorbed by the ceiling surface 400.
  • the re-radiated far-infrared is conceptually indicated by a dashed arrow with a reference numeral 53.
  • Part of this re-radiated far-infrared ray 5 3 is absorbed by the far-infrared absorbing component in the air of human 52 and indoor space 10 0 1, and the others are again wall surface 3 0 0 and ceiling surface 4 0 Reabsorbed to 0.
  • the far-infrared rays When the far-infrared rays are re-radiated, the far-infrared rays are reflected indoors by the metal foil sheets on the back side of the wall surface 300 and the ceiling surface 400, so that the far-infrared rays radiated from the floor surface 200 The dissipation of thermal energy of infrared rays can be suppressed. As a result, energy can be used effectively. 0 0 6 4
  • the infrared absorbing component absorbs far infrared rays and raises its temperature. In this way, a heating effect can be obtained.
  • the floor surface 200 is heated and the temperature itself rises, the same effect as the floor heating can be obtained, and the heating effect is also generated at the same time.
  • heating is performed not by convection or heat conduction but by radiation that spreads throughout the room, so that deviation in temperature distribution in the room, particularly in the vertical direction, can be suppressed.
  • only the floor surface is heated directly, and heat is used for heating via the far infrared rays radiated from the floor surface, so that energy can be used effectively. This reduces energy waste.
  • the flow of air current is not used, there is no adverse health effect if discomfort caused by hot air hitting the skin. Zero emissions can be realized when using hot water that uses solar heat or self-generated electricity from solar cells as a heat source for heating.
  • cooling is a technology that causes a human body in a room to absorb radiant heat and feel the warmth of humans, here the term “cooling” is used to indicate that the person in the room feels cool.
  • 8A and 8B are conceptual diagrams for explaining the principle of obtaining the cooling effect.
  • the cooling effect is as follows: (1) Heater control device 204 and refrigerant cooling The cooling effect when the rejection device 3 0 2 is not operated together and (2) the cooling effect when the refrigerant cooling device 3 0 2 is operated without operating the heat control device 2 0 4 . First, the cooling effect in case (1) will be explained.
  • the heater control device 20 4 and the refrigerant cooling device 30 2 are not operated.
  • the floor surface 200 is covered with stone floor panels with large heat capacity, so it has a high function of maintaining the temperature when the temperature at night or at dawn is the lowest.
  • the floor surface (stone floor) 2 0 which has cooled when the temperature at night or at dawn has fallen the most, rises with the subsequent rise in temperature, but since the heat capacity is large, The temperature will not rise. Therefore, a cold feel can be obtained even in the daytime when the temperature rises. This can be confirmed experimentally.
  • the wall surface 300 and the ceiling surface 400 have a lower stone content compared to the floor surface 200, and the heat capacity is considerably smaller than the floor surface. Therefore, when the temperature rises in the daytime, the temperature of the wall surface 300 and the ceiling surface 400 becomes relatively high compared to the floor surface 200 due to the influence.
  • the minimum temperature at dawn is 20 ° C and the maximum daytime temperature is 28 ° C
  • the floor surface will be around 2 2 to 23 ° C at dawn, indoors With proper shading, the maximum temperature is about 25-26 even during the daytime.
  • the temperature of the wall surface 300 with a low heat capacity is several degrees higher than the floor surface, and the ceiling surface 400 is closer to the temperature than that. 0 0 7 0
  • far-infrared rays are radiated from the relatively high temperature wall surface 300 and the ceiling surface 400 toward the relatively low temperature floor surface 200, and the wall surface 300 and the ceiling surface 400
  • the contained far-infrared emitting material is cooled.
  • This cooling has a high immediate effect because the heat capacity of the wall surface 300 and the ceiling surface 4 0 0 is smaller than the heat capacity of the floor surface 2 0 0.
  • the wall surface 300 and the ceiling surface 400 are in a state in which far-infrared radiation is easily absorbed by the radiation by absorbing hot air in the form of far-infrared absorption to the floor surface 200.
  • the surface of the floor surface 200 is made of stone, and the wall surface 300 and the ceiling surface 40 0 0 include the pulverized material of the stone material. The movement is performed with high efficiency.
  • the far infrared rays emitted by the human 52 are easily absorbed by the floor surface 200, the wall surface 300, and the ceiling surface 400, and the human 52 is cool. You will feel.
  • far infrared rays radiated mainly from moisture in the air are easily absorbed by the floor surface 200, the wall surface 300, and the ceiling surface 400, and the temperature is lowered.
  • the cooling function in the case of (1) is a passive function that does not require electric energy for cooling, and is very preferable from the viewpoint of not irradiating energy and the environment.
  • the cooling effect in the case of (2) to be described below can realize cooling capable of living sufficiently comfortably.
  • the heater control device 20 4 is not operated, the refrigerant cooling device 30 2 is operated, and the cooling and dehumidifying surface 3 0 1 is cooled.
  • the cooling and dehumidifying surface 3 0 1 has a lower temperature than the floor surface 2 0 0, the wall surface 3 0 0 and the ceiling surface 4 0 0.
  • the imbalance of the thermal equilibrium state increases, and far-infrared rays are emitted from the floor surface 200, the wall surface 300, and the ceiling surface 400 toward the cooling dehumidification surface 301, which is cooled and dehumidified. Absorbed on face 3 0 1.
  • the floor surface 200 is composed of a stone made of the same material as the ground material coated on the surface of the cooling and dehumidifying surface 301, and the wall surface 300 and the ceiling surface 400 are Since it contains the same pulverized material coated on the surface of the cooling and dehumidifying surface 301, the amount of heat transferred through the far-infrared rays is performed with high efficiency.
  • FIG. 8A This is illustrated in FIG. 8A.
  • solid arrows 6 1 indicate that far-infrared rays are emitted from the floor 2 0 0, the wall 3 0 0 and the ceiling 4 0 0 toward the cooling and dehumidifying surface 3 0 1, which is the cooling and dehumidifying surface.
  • the state of absorption by 3 0 1 is conceptually shown.
  • the temperature of each part has a relationship of ceiling surface 4 0 0> wall surface 3 0 0> floor surface 2 0 0> cooling / dehumidifying surface 3 0 1.
  • the floor surface 200, the wall surface 300, and the ceiling surface 400 are easily absorbed by the cooling dehumidifying surface 30 0 1 by absorbing far-infrared rays in the form of absorption of far-infrared rays. It becomes a state. This appears as a temperature drop on the floor surface 200, wall surface 300, and ceiling surface 400, but as a result of supplying radiant heat to the cooling dehumidifying surface 301, the deviation from the equilibrium state increases. It can also be understood that the ability to absorb radiant heat is enhanced. 0 0 7 6
  • FIG. 8B conceptually shows a state in which the radiant heat indicated by the broken arrow 62 is being absorbed by the floor surface 200, the wall surface 300, and the ceiling surface 400.
  • the far infrared rays emitted by the human 52 are easily absorbed by the floor surface 200, the wall surface 300, and the ceiling surface 400, so that the heat of the human 52 is in the form of heat radiation. It is absorbed by surface 2 0 0, wall surface 3 0 0 and ceiling surface 4 0 0. As a result, the body of human 52 is deprived of heat and cooled, and human 52 feels cool. The same can be said for the thermal energy of the far-infrared absorbing component in the air of the indoor space 101.
  • the floor surface 200, the wall surface 300, and the ceiling surface 400 easily absorb far-infrared rays, so that the heat energy of far-infrared absorbing components in indoor air is the form of radiant heat. It is absorbed by the floor surface 2 0 0, wall surface 3 0 0 and ceiling surface 4 0 0. As a result, the room temperature decreases.
  • the cooling dehumidifying surface 301 when the cooling dehumidifying surface 301 is cooled, the surface condenses, and the condensed water droplets are captured and collected by the mechanism shown in FIG. 4A, so that a dehumidifying function can be obtained. Since moisture in the air is a good far-infrared absorbing component, it is indicated by the symbols 6 1 and 6 2 in Figs. 8A and 8B. Inhibits the action of using far-infrared radiation. Therefore, by removing moisture in the air, the floor surface 200, wall surface 300, and ceiling surface 400 using the far-infrared radiation described above creates a state in which the far-infrared radiation is more easily absorbed.
  • the efficiency of absorption of radiant heat from the human body to the floor surface 200, the wall surface 300, and the ceiling surface 400 is increased, and the cooling effect due to absorption of radiant heat from the human body is enhanced.
  • the dehumidification function lowers the discomfort index, which also increases the cooling effect. For these reasons, even a cooling effect of air temperature of only 1 to 2 ° C can feel coolness more than the numerical value.
  • the cooling of the method for absorbing radiant heat from the human body according to the present invention has a rapid rise in the cooling effect, so that the so-called effective cooling effect is high. This is also useful in reducing high comfort and wasteful energy consumption.
  • the radiant heat from the human body is absorbed by the three surfaces of the floor surface 200, the wall surface 300, and the ceiling surface 400, the cooling effect of the human body is high.
  • the refrigerant is used from the outside for the refrigerant. No energy input and no greenhouse gases
  • the required power is less than that of normal cooling, so that energy saving can be achieved.
  • the cooling effect can be effectively obtained without using commercial power.
  • Figure 9 is a conceptual diagram showing the environment in which the measurement was performed.
  • Figure 9 shows the cross-sectional shape of the measuring box 5 0 1 made of plywood.
  • the measuring box 50 1 is made of a plywood board with a thickness of 15 mm, and has a box structure with the dimensions shown in the figure (the depth is also 45 cm) that is open on one side.
  • the measuring box 5 0 1 is arranged in such a manner that the opened surface is placed on the floor 2 0 0 shown in FIG.
  • the floor surface 2 0 0 is covered with stone floor panel 2 0 5 (25 cm square, 15 mm thick panel made of granite).
  • the surface (floor surface) is heated by adjusting the temperature in the range of room temperature to 45 ° C with an electric heating heater.
  • a temperature sensor wrapped with aluminum foil was placed at a height of 20 to 30 cm in the center of the inside of the measuring box 50 1, and the air temperature in that part was measured.
  • a plaster panel 5 0 2 was attached to the upper part of the four wall surfaces inside the measuring box 5 0 1.
  • This plaster panel 50 2 is the plaster layer 3 1 3 described in relation to Fig. 5 in the form of a panel with a thickness of 20 mm.
  • the stone material constituting the stone floor board panel 2 0 5 in Fig. 3 The same stone material with an average particle size of 50 ⁇ In the shape (hereinafter referred to as stone powder).
  • a total of 6 samples were prepared with a stone powder content of 0 wt%, 1 wt%, 3 wt%, 5 wt%, 10 wt% and 20 wt%.
  • the measurement was performed according to the following procedure. First, the floor surface 200 was adjusted to a temperature of about 32 ° C, and waited until the temperature change for 10 minutes stabilized at 0.1 ° C or less. When the floor surface temperature stabilizes, place the measurement box 5 0 1 with the plaster panel 5 0 2 fixed on the upper part of the 4 inner wall surfaces on the floor surface 2 0 0 in the state shown in Fig. 9. Measurement of air temperature was started at the temperature measurement position shown in the figure. Below the plaster panel 50 2, the plywood panel was exposed.
  • the temperature was measured at the start of measurement, 1 minute, 3 minutes, 5 minutes, 7 minutes and 10 minutes after the start of measurement.
  • This work can be divided into “Stucco only”, “Stucco + stone powder 1% by weight”, “Stucco + stone powder 3% by weight”, “Stucco + stone powder 5% by weight”, “Stucco + stone powder 10% by weight”, “Stucco + It was performed on 6 samples of “20% by weight of stone powder”.
  • Table 1 summarizes the increment from the measured temperature at the start of measurement for each sample.
  • FIG. 10 A graph of the data in Table 1 is shown in Figure 10.
  • the temperature rise rises and rises more for the plaster wall mixed with stone powder (flour material of the same stone as the floor) compared to the case of plaster alone.
  • stone powder fluorescence material of the same stone as the floor
  • the graph in Fig. 10 shows that an increase in temperature is observed due to the stone powder contained in the wall (the plaster panel 50 2). From this, the validity of the heating effect using the secondary radiation from the members other than the heating surface in the room, which is the principle of the present invention, is demonstrated.
  • the data shown in Fig. 10 shows that the inclusion of stone powder improves the temperature rise characteristics at the start-up, especially 3-7 minutes after the start of heating.
  • the temperature rise due to the heating of an object requires a lot of thermal energy at the time of start-up until reaching an equilibrium state. Therefore, it can be said that the phenomenon in which the characteristics at the start-up as shown in Fig. 10 have been improved shows the effectiveness of adding stone powder to the wall (stucco panel 50 2).
  • the effect of improving the characteristics at the time of rising clearly appears when 1% by weight of stone powder is added, and more clearly when 3% by weight is added.
  • the data in Fig. 10 shows that the wall surface contains the same material as the far-infrared radiation material that constitutes the heating surface, so that secondary radiation is emitted from the wall surface, and the secondary radiation component has a significant effect on the heating effect. It is demonstrating that As is well known, the far-infrared radiation and absorption of far-infrared emitting materials are reversible. Therefore, in the experiment shown in Fig. 9, when the heating surface (floor surface) is a cooling dehumidification surface, the trend is the reverse of the data shown in Fig. 10, that is, the cooling dehumidification surface (floor surface) has a wall surface (plaster panel 50). 2) The radiant heat is absorbed from the wall, making it easier for the wall surface to absorb the radiant heat.
  • the data shown in Fig. 10 shows that the advantage of heat exchange between the same far-infrared emitting materials is that if the far-infrared emitting material is 1% by weight or more in the material where heat exchange is performed, the effect is effective. It can be confirmed that if it is 3% by weight or more, the effect is remarkable. From this, the knowledge about the ratio of the far-infrared emitting material is the same for the cooling dehumidification surface (or heating surface). To function as the cooling dehumidification surface (or heating surface) of the present invention, It is concluded that the surface should contain at least 1% by weight between the far-infrared emitting materials, preferably at least 3% by weight.
  • the data shown in FIG. 10 described above is data that is based on the range of contents when far-infrared radiation is included in other materials (for example, paint layers and wallpaper).
  • Table 2 shows the results of actually constructing a room that satisfies the conditions described in the above embodiment and measuring the temperature distribution in the vertical direction. Measurements were taken in an environment where the outside air temperature was 1 1 (winter daytime), and after 2 hours had passed since the floor surface temperature (stone floor surface temperature in Table 2) was heated to a comfortable level, the table above the floor This was done by measuring the temperature at the position shown in 2. The ceiling height is 3500 cm above the floor at the maximum height.
  • the temperature distribution in the indoor vertical direction is highly uniform. In normal convection heating (so-called air conditioning heating), it is not uncommon for the temperature difference between the floor and the ceiling to exceed 10 ". Heating using the radiant heat of a ceramic heater is also radiant heat. It is only in front of the device, and the others are heating by convection, so the temperature distribution in the vertical direction is not much different from the case of the convection method.
  • the uniformity of temperature distribution in the vertical direction as shown in Table 2 This is probably because the secondary radiation of far-infrared rays from the wall and ceiling is used without relying on far-infrared radiation only from the floor.
  • Figure 11 is a graph showing the results of measurements taken in the summer in the room where the empirical data shown in Table 2 was obtained, with outside temperatures ranging from 34 ° C to 35 ° C.
  • the measurement data in Fig. 11 was obtained with the humidity in the room maintained at 40% by operating the dehumidifier shown in Figs. 4A and 4B.
  • the air temperature is the temperature measured with the temperature sensor wrapped in aluminum foil and without the influence of radiation.
  • the perceived temperature is the temperature measured with the temperature sensor covered with black body tape (a tape that can be regarded as a black body containing carbon fiber) and easily affected by radiation.
  • the measurement was performed at the highest temperature of the day around 2pm.
  • the air temperature near the floor and 50 cm above the floor can be 6-7 lower than the outside air temperature. Also, the temperature is 4-5 lower than the outside temperature even near 100 cm above the floor. be able to.
  • the reason why the temperature and the sensible temperature rise as the distance from the floor increases is considered to be due to the effect of natural convection and the higher the ratio of radiant heat absorbed by the floor as it gets closer to the floor.
  • Figure 11 shows that in the range up to 50 cm above the floor, the sensory temperature is 0.2 to 0.5 ° C lower than the air temperature.
  • the perceived temperature is the temperature when the temperature sensor is covered with the black body tape to be easily affected by radiation. Therefore, the above fact is a phenomenon in which the temperature of an object is lowered in the space from the floor to 50 cm above the floor due to the absorption of far-infrared rays by the stone floor, which is a far-infrared emitting material with a large heat capacity. It can be said.
  • the temperature sensor is not a heating element and is not itself an object that emits far infrared rays. Nevertheless, the effects of radiation absorbed by the floor have been observed. Therefore, it can be inferred that the human body that constantly generates heat at around 36 ° C and emits far-infrared radiation feels a decrease in the temperature of the sensation as shown in Fig. 11. In fact, it has been confirmed that the sensory temperature drops more than the temperature difference seen in Fig. 11. Also, in Fig. 11, it is confirmed that coolness can be felt even in a space of 100 cm or more on the floor where there is no significant difference between the temperature and the sensory temperature.
  • the temperature difference between the human foot (around 50 cm from the floor) and the head (around 1550 cm from the floor) is about 2.5 ° C in terms of temperature. It is settled. This is also a significant advantage over convection cooling. This point is also preferable from the viewpoint of health.
  • a material that emits and absorbs far-infrared rays and has a far-infrared emissivity of 0.6 or more is mixed with the stone of the floorboard panel and the plaster constituting the wall surface and ceiling surface. Even if they are not the same material, the same effect can be obtained if the materials are close in composition but not as much as the same material. This is the same even when a ceramic material or the like is used as the far-infrared material. If the heating surface is the floor surface, it is advantageous that the floor heating effect can be obtained, but if the floor heating effect is not used, it may not be the floor surface.
  • the floor surface, the wall surface, and the ceiling surface are all configured to include stone or stone powder (far-infrared radiation material).
  • the surface including the far-infrared radiation material includes the floor surface and the wall surface, and the wall surface and the ceiling. It may be one of three types of combinations: surface, ceiling surface and floor surface.
  • the combination of surfaces containing far-infrared radiation is one of the three combinations of floor and wall, wall and ceiling, and ceiling and floor, the far-infrared radiation will not be included on the entire surface.
  • the radiation heat radiation and the loss during absorption increase in the portion not including the far-infrared emitting material. For this reason, the heating effect and the cooling effect using the radiation of the present invention are reduced. Therefore, in the above combination, it is necessary to include a far-infrared emitting substance in an area of 50% or more, preferably 60% or more, more preferably 70% or more of each surface.
  • the heating surface and Z or cooling / dehumidifying surface may be arranged in a plurality of locations.
  • the pulverized material of far-infrared radiation (stone powder) is included in the plaster wall and the gypsum board of the ceiling, but if it is a building material that can mix the powdered material, the above example It is not limited.
  • the effects of the present invention can also be obtained by including a pulverized product of far-infrared radiation material in an interior member such as wall paper and using it.
  • the far infrared radiation material may be coated on the surface of the indoor surface component material by using ceramics coating technology instead of mixing the pulverized material with the indoor surface component material such as building materials.
  • the present invention can be used in a classroom, an office, a sports facility, a library, a store, and other rooms where people are active and live. Can do.
  • the above-described embodiment is merely an example, and it is needless to say that various construction materials can be appropriately selected according to the property and the construction site.
  • a cooling means for cooling the floor surface 2 0 0 by heat conduction is provided to cool the floor surface 2 0 0.
  • the floor 20 is composed of a stone floor panel 2 0 5 (see Fig. 3) obtained by shaping the stone, and its far-infrared absorption function is larger than the other parts, and the heat capacity is also high. large. Therefore, by cooling the floor surface 200 during cooling, the far-infrared absorption capacity of the floor surface 200 is enhanced, and by absorbing indoor far-infrared light to the floor surface 200, a higher cooling effect is obtained. be able to.
  • the floor surface 200 it is not desirable for the floor surface 200 to condense, so it must be cooled to a degree that does not cause condensation.
  • a cooling means for such cooling a pipe through which ground water or tap water flows is placed in contact with the back side of the stone floor panel 2 05, and the stone floor panel 2 0 5 is cooled from the back side.
  • this cooling means may be a forced cooling means using electricity or other energy.
  • dehumidification outside the floor surface may be used in combination to reduce indoor humidity and suppress condensation on the floor surface 200.
  • Cooling is achieved by devising the shape of fin 30 4 (see Fig. 4A) and the arrangement structure so that the fins that make up the cooling and dehumidifying surface are evenly directed to the floor, wall, and ceiling.
  • the absorption efficiency of radiant heat at the dehumidifying surface can be further increased.
  • Examples of the structure include a structure in which the directions of the surfaces of the fins are different from each other, a plurality of fins are arranged obliquely, the fins are curved, and the fins are bent. it can.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the use of the present invention as another embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram which shows the outline
  • Living 1 is connected to a corridor 5, which is another example of the second room, through a glass door 4 that can be opened and closed.
  • the rooms that can enter and exit from the corridor 5 include the toilet 6 and a washroom 7 that also serves as a dressing room, and a bathroom 8 that is located adjacent to the washroom through an appropriate door.
  • the doors on the corridor 5 side of toilet 6 and washroom 7 are regular wooden doors.
  • the interiors of the toilet 6 and the washroom 7 have a structure in which ordinary wallpaper is pasted on the underlying gypsum board.
  • Reference numeral 9 is a front door.
  • the living room 1 is provided with a cold heat radiation device 110. Details of the cold heat radiation device 110 will be described later.
  • the cold heat radiation device 110 shown in FIG. 12 is a device capable of switching between cold radiation and heat radiation.
  • Cold radiation refers to the action of absorbing heat radiation from the surroundings when cooled
  • heat radiation refers to the action of heat radiation toward the surroundings when heated. I mean this.
  • the cold / heat radiation device 1 1 0 is connected to a cold / hot water generator 1 1 1 which is an outdoor unit.
  • Cold and hot water generator 1 1 1 It has a top pump function and generates cold or hot water.
  • This heat pump function operates on the same principle as that used in ordinary air conditioners. If only the cooling effect is to be obtained, only the cold water generation function is required. If only the heating effect is to be obtained, only the function of generating hot water is required.
  • the fin described later is cooled and dehumidified by condensation.
  • the fin surface functions as a cooling and dehumidifying surface that performs cold radiation.
  • hot water is supplied from the cold / hot water generator 1 1 1 to the cold heat radiating device 1 10
  • the fin is warmed, and the surface of the fin functions as a heating surface (heat radiating surface).
  • cold water is water cooled by the cooling function of the cold / hot water generator 1 1 1 1
  • hot water is water heated by the heating function of the cold / hot water generator 1 1. I mean.
  • the water droplets condensed on the fins are collected by dripping them into a basket and drained outdoors.
  • FIG. 13A is a top view of the cooling / radiating device 110 viewed from above, and FIG. 13B is a front view of FIG. 13A viewed from the direction of the arrow 11 2.
  • the cold heat radiation device 1 1 0 is fixed to the floor surface 1 1 3 and the wall surface 1 1 4 of the rib 1 (see FIG. 12).
  • the cold heat radiation device 110 is composed of aluminum and includes two groups of fins 1 1 5 and 1 1 6 extending in the vertical direction.
  • the cold heat radiation device 110 can also be made of other metal or alloy material having good heat conduction, such as iron, copper, and alloys thereof.
  • a plurality of fins 1 1 5 and 1 1 6 are arranged at an angle (45 ° in this example) with respect to the wall surface 1 14.
  • This angle can be selected from the range of 15 ° to 75 °.
  • the surfaces of fins 1 1 5 and 1 1 6 function as a cooling and dehumidifying surface that performs dehumidification due to condensation or as a heated heating surface. That is, fins 1 1 5 and 1 1 6 function as a cold source.
  • Fig. 1 3 A shows a cooling radiation device 1 1 0 including two groups of fins inclined with respect to the wall surface 1 1 4.
  • the cooling radiation device is connected to the wall surface 1 1 4. It is also possible to have a group of fins (a group of fins all arranged in parallel) arranged at right angles.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram showing the cross-sectional shape of fin 1 1 5 (1 1 6).
  • fin 1 1 5 (1 1 6) is composed of an elongated plate-shaped aluminum plate 1 1 5 a, and far-infrared emissivity is 0.9 on its surface.
  • a coating layer 1 15 b with a thickness of about 200 m is formed, consisting of a white paint mixed with pulverized granite (hereinafter referred to as stone powder) that shows a numerical value exceeding.
  • the particle size of the stone powder in the coating layer 1 15 b is 50 m or less.
  • the content of this stone powder in the coating layer 1 15 b is 20% by weight in the cured state (dry state) of the paint.
  • This coating layer functions as a cooling and dehumidifying surface and a heating surface.
  • a water channel 1 15 c extending in the vertical direction is provided inside the aluminum plate 1 15 a.
  • the water supply pipe 1 1 7 penetrates the fins 1 1 5 and 1 1 6 and the drainage pipe 1 1 8 penetrates the lower part thereof.
  • the water supply pipe 1 1 7 and the drain pipe 1 1 8 also function as support members for supporting the fins 1 1 5 and 1 1 6.
  • the water supply pipe 1 1 7 is connected to the upper end of the water channel 1 1 5 c of each fin (see Fig. 14).
  • the drain pipe 1 1 8 is connected to the lower end of the water channel 1 1 5 c of each fin (see Fig. 14).
  • Each of the water supply pipe 1 1 7 and the drainage pipe 1 1 8 is connected to a cold / hot water generator 1 1 1 (see Fig. 1 2) placed outdoors.
  • Cold water or hot water supplied from 1 1 is supplied from the water supply pipe 1 1 7 to the fins 1 1 5 and 1 1 6 and to the water channel 1 1 5 c. 1 1 5 and 1 1 6 Flow through 1 1 5 c in the downward direction and are collected in the cold / hot water generator 1 1 1 via the drain pipe 1 1 8.
  • the collected cold water or hot water is cooled or heated again in the cold / hot water generator 1 1 1 and supplied to the water supply pipe 1 1 7.
  • This cold or hot water circulation adjusts the temperature of fins 1 1 5 and 1 6
  • both sides of water supply pipe 1 1 7 and drain pipe 1 1 8 with fins 1 1 5 and 1 1 6 supported from above and below are supported by columns 1 1 9 and 1 2 0 ing.
  • the lower ends of the columns 1 1 9 and 1 2 0 are fixed to the floor 1 1 3, and the upper portions of the columns 1 1 9 and 1 2 0 are fixed to the wall 1 1 4.
  • a ridge 1 2 1 having a concave shape or a V shape with the cross section facing upward.
  • ⁇ 1 2 1 is an example of a water droplet collection means that collects water droplets that form condensation.
  • ⁇ 1 2 1 is supported by struts 1 1 9 and 1 2 0 and is inclined to the left in the figure.
  • the left end of 1 2 1 is connected to the water pipe 1 2 2 extended outdoors.
  • water droplets adhering to the fin due to condensation drop on ⁇ 1 2 1 and are collected in ⁇ 1 2 1, and finally drained to the outside through drain pipe 1 2 2.
  • fins 1 1 5 and 1 1 6 are inclined 45 ° to wall 1 1 4 and 90 ° different from the interior space of riving 1 (see Fig. 1 2).
  • the surface faces in two diagonal directions. By doing this, you can see the surface of fin 1 1 5 and Z or fin 1 1 6 from any location in living room 1. In other words, far-infrared rays from any part of Living 1 efficiently reach the surface of fins 1 1 5 and Z or 1 1 6. Alternatively, far-infrared rays from fins 1 1 5 and / or 1 1 6 can reach any part in riving 1 efficiently.
  • each of fins 1 1 5 and 1 1 6 is arranged in parallel, the total area of the fins can be increased compared to the occupied area and volume. Increasing the total fin area is advantageous for increasing the amount of far-infrared absorption or radiation and for increasing the efficiency of dehumidification.
  • FIGS. 15A to 15H are conceptual diagrams showing the structure of the building material used in this embodiment.
  • Fig. 15 A conceptually shows the cross-sectional structure of the floor of Rive 1.
  • the floor of riving 1 is made by laminating a heat insulating panel 6 0 2 with a reflecting surface made of aluminum foil 6 0 3 and a plate 6 0 4 on the building frame 6 0 1. It has a cross-sectional structure.
  • two varnish layers 60 5 and 60 6 are formed as a surface protective layer.
  • the varnish layer 6 05 in contact with the plate material 60 4 contains 10% by weight in a dry state of the same stone powder further adhered to the surface of the fin described above to 0.5 or less. .
  • This double layer 6 0 5 mixes stone powder with the raw material of varnish, stirs it well, It is obtained by applying in the same way as varnish 3 and drying.
  • the varnish layer 60 6 is a protective layer on the outermost surface, and is formed using a raw material of the same varnish as that of the varnish layer 60 5 without mixing stone powder.
  • the wall 1 3 of the rib 1 shown in Fig. 12 has a plaster wall with a thickness of about 3 mm.
  • the above-mentioned stone powder (particle size of 5 m or less) is mixed with the plaster raw material so that it becomes 5% by weight in the cured state.
  • Figure 15 B shows the cross-sectional structure of this wall 13.
  • Figure 15B shows the frame 1 3 1 that is the basis for the wall 1 3.
  • a gypsum board 1 3 3 provided with aluminum foil 1 3 2 on the side of the casing 1 3 1 is attached to the casing 1 3 1.
  • the above-mentioned plaster containing stone powder is applied, and a wall surface 1 3 4 having a thickness of about 3 mm is formed.
  • the ceiling surface of Living 1 is also a plaster surface with the same structure as Wall 1 3.
  • Fig. 15 C which shows the cross-sectional structure of the ceiling part of Living 1, shows the frame 1 4 1 that is the foundation of the ceiling.
  • the plasterboard 1 4 3 with aluminum foil 1 4 2 is affixed to the indoor side of the casing 1 4 1 and the plaster with the above-mentioned stone powder is placed on the indoor side of the plaster board 1 4 3
  • a plaster ceiling surface 144 having a thickness of about 3 mm is formed.
  • the riving 1 is provided with a glass window 14 that can be opened and closed.
  • a metal blind 15 (Venetian blind) is arranged as an awning.
  • the floor of Japanese-style room 2 shown in Fig. 12 is an ordinary tatami mat.
  • Wall 2 3 of Japanese-style room 2 has the same stucco wall as wall 1 3.
  • Detailed structure of the wall 1 3 Is the same.
  • the ceiling of Japanese-style room 2 (not shown) has the structure shown in Fig. 15C.
  • the Japanese-style room 2 is provided with an openable / closable glass window 24, and an openable / closable shoji 25 is disposed inside the glass window 24.
  • a storage 2 2 is arranged via a jar 2 1 that can be opened and closed.
  • Shoji 3 and Shoji 25 are general shojis with shoji paper on wooden frames.
  • FIG. 15D is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure of ⁇ 21.
  • ⁇ 2 1 has a basic structure in which paper 1 5 2 and 1 5 3 are attached to a wooden frame 1 5 1. Furthermore, in this example, aluminum foil 1 5 4 which becomes the reflection surface of far-infrared rays is pasted on the surface of paper 1 5 3 on the indoor side, and decorative paper 1 5 5 containing the above stone powder is pasted on (inside the room). Attached.
  • This decorative paper 15 5 is formed by mixing the above-mentioned stone powder in a mixed solution (slurry) containing raw materials when paper is formed and carrying out paper koji in the same manner as usual.
  • a mixed solution slurry
  • the stone powder containing 5% by weight in the dry state is used.
  • the floor structure of Corridor 5 shown in Figure 12 is the same as that shown in Figure 15A.
  • the wall structure of corridor 5 is the same as that shown in Figure 15B.
  • the structure of the ceiling of Corridor 5 is the same as that shown in Figure 15 C.
  • Fig. 12 Storage of the riving 1 1 2
  • Door 1 1 Explain the structure of 1 .
  • Fig. 15 E shows the cross-sectional structure of door 1 1.
  • the surface of the indoor side of the door 11 contains the above stone powder.
  • the door 1 1 has a basic structure in which plywood 1 6 2 and 1 6 3 are pasted on both sides of a wooden frame 1 6 1.
  • the plywood 1 6 3 is placed on the indoor side of the living 1, and the aluminum foil 1 6 4 that reflects far-infrared rays is pasted on the surface of the riving 1 side, and on this aluminum foil 1 6 4,
  • the decorative paper 1 6 5 is pasted in the same material as the decorative paper 1 5 5.
  • FIGS. 16A and 16B are conceptual diagrams for explaining the principle of the cooling effect in the present embodiment.
  • Fig. 16A shows a plan view similar to Fig. 12.
  • Fig. 16B shows a cross-sectional view taken along the line A-A in Fig. 16A.
  • the cold / hot water generator 1 1 1 generates cold water and supplies it to the cold heat radiator 1 1 0 to cool.
  • Cooling radiation device 1 1 0 fins 1 1 1 5 and 1 1 6 are cooled by cold water, the temperature of the stone powder in the coating layer on the fin surface decreases .
  • the far-infrared radiant energy density (radiant energy) from the fins of the cold heat radiation device 110 is equal to the floor 4 1, the wall 1 3, and the ceiling of the rib 1 containing stone powder of the same composition. 4 Lower than the radiant energy density from 2. (Specifically, the measured value of the thermal radiometer becomes smaller). Due to this difference, relative heat radiation is generated from the floor 4 1, the wall 1 3, and the ceiling 4 2 of the rib 1 toward the fin of the cold heat radiation device 1 10.
  • the thermal radiation (far infrared rays) at this time is schematically indicated by arrows.
  • the principle of high efficiency of exchange of thermal radiant energy between the same molecular species works, so the radiant energy density between the two is greater than if not the same molecule.
  • the inner surface portion of the rib 1 containing the stone powder is in a state in which the amount of heat radiation emitted toward the indoor space is reduced by the amount of the far infrared rays absorbed by the cold heat radiation device 110.
  • the difference from the amount of heat radiation emitted by the human body becomes large, and the far infrared rays radiated from the human body are easily absorbed by the inner surface portion of the living room 1 containing the stone powder.
  • FIGS. 17A and 17B are conceptual diagrams for explaining the cooling action.
  • FIG. 17A shows a plan view
  • FIG. 17B shows a cross-sectional view similar to FIG. 16B.
  • the inner surface of the living room 1 can easily absorb the heat radiation from the human body in the living room 1, as shown by the arrows in FIGS. 17A and 17B.
  • heat radiation from the human body 4 3 to the surroundings is absorbed by the wall 1 3, ceiling 4 2, and floor 4 1.
  • This cooling effect is such that heat is absorbed from the human body in the form of heat radiation from the entire inner surface of the room.
  • the heat absorption capacity per unit area of the wall, etc. is smaller than the cold heat radiation device 110, It works in the area of the inner surface of the room and the angle range surrounding the human body. Since humans radiate heat evenly around, by absorbing heat in the form of heat radiation throughout the interior of the room, heat is efficiently absorbed from the human body 43, high cooling effect (low sensible temperature) ) Is obtained.
  • stone powder of a different type from the stone powder contained on the inner surface of riving 1 (stone powder with a different composition) is applied to the coating layer 1 1 5 b of fins 1 1 5 and 1 1 6 (see Fig. 1 3).
  • heat exchange is performed via radiation between different molecules, so that the energy exchange efficiency is the same when using the same material as in the case of electromagnetic energy exchange between resonant circuits with different resonant frequencies. Compared to For this reason, the cooling effect described above is reduced.
  • the metal blade 15 (see FIG. 12) serves as a shielding surface, and the phenomenon that heat radiation from the glass window 14 is absorbed by the cooling heat radiation device 110 is suppressed. For this reason, the heat radiation from the outside is absorbed by the cold heat radiation device 110, and the phenomenon of wasteful energy consumption is suppressed.
  • FIG. 18 conceptually shows the case where the cooling / radiating device 1 1 0 is cooled in a state where the glass door 4 between the corridor 5 and the riving 1 in the configuration shown in FIG. 12 is opened. ing. 0 1 5
  • the cold heat radiation device 110 when the cold heat radiation device 110 is cooled, heat radiation is performed from the wall D portion of the riving 1 toward the cold heat radiation device 110, and the temperature of the wall surface D decreases.
  • the temperature of wall D decreases, a temperature difference occurs with wall E within the line-of-sight range, and heat radiation is generated from wall E to wall D to eliminate the temperature difference. The temperature drops.
  • heat radiation is generated from the wall surface F to the wall surface E, and the temperature of the wall surface F decreases.
  • heat radiation is generated from the wall G to the wall F, and the temperature of the wall G decreases.
  • the above effect also functions effectively in Living Room 1 and Japanese Room 2.
  • Libbing 1 heat radiation from the wall surface where the cooling device 1 1 0 cannot be seen due to furniture (not shown) is transmitted through the wall surface where the cooling device 1 1 0 can be seen. Absorbed indirectly by 0.
  • the ability to absorb far-infrared rays on the wall surface where the cooling / radiating device 110 cannot be seen increases, and the wall portion contributes to the cooling function.
  • the shoji 3 when the shoji 3 is opened, there may be a wall in the Japanese room 2 that cannot be seen from the cold heat radiator 1 1 0, but even in that case, the wall in a place where the cold heat radiator 1 1 0 can be seen. Heat radiation to the cooling heat radiation device 110 occurs through the wall, and the wall surface that cannot be seen from the cooling heat radiation device 110 in the Japanese room 2 also contributes to the cooling effect.
  • Fig. 15 5 F shows that the screen can be used instead of shoji 3 3 1 is shown.
  • ⁇ 3 1 has a wooden frame 3 2 with decorative paper 3 3 and 3 4 on both sides.
  • the decorative papers 3 3 and 3 4 contain 5% by weight of a dry stone powder similar to the decorative paper 1 5 5 (see Fig. 15 D).
  • ⁇ 3 1 contains the above-mentioned stone powder on both sides, it is possible to transfer heat energy between riving 1 and Japanese-style room 2 via far infrared rays with low loss.
  • the action of ⁇ 3 1 will be described by taking cooling as an example.
  • the decorative paper 33 is on the Japanese room 2 side, and the decorative paper 34 is on the rib 1 side.
  • ⁇ 3 1 is closed.
  • the decorative paper 3 4 whose temperature has decreased due to the above phenomenon (decreased thermal energy state), easily absorbs heat radiation from the decorative paper 3 3, and as a result, is radiated from the decorative paper 3 3. Far-infrared rays are absorbed by the decorative paper 3 4 and the temperature of the decorative paper 3 3 decreases.
  • the transfer of thermal energy at this time is also performed with a low loss due to the principle that the transfer of thermal radiation energy between the same molecular species is performed with a low loss.
  • the far-infrared rays from the wall 2 3 and the wall 2 1 of the Japanese-style room 2 are absorbed by the decorative paper 3 3 whose temperature has decreased.
  • the transfer of thermal energy at this time is also performed between the same molecular species, so it is performed with low loss.
  • Japanese style room 2 The temperature of walls 2 3 and ⁇ 2 1 drops, and by the same principle as shown in Fig. 17 A, the amount of heat radiation absorbed from the human body 4 4 entering the Japanese-style room 2 increases. The cooling effect is demonstrated.
  • shoji paper for shoji 3 paper containing stone powder may be used.
  • paper made of the same material as decorative paper 3 3 and 3 4 is used as the shoji paper. Since this shoji paper contains the stone powder, the same effect as ⁇ 3 1 can be obtained.
  • the floor surface of riving 1 and corridor 5 may be a stone floor composed of stone panels formed from granite, which is the raw material for stone powder, in a panel shape.
  • a floor heating device may be incorporated in the stone floor, and floor heating may be used during heating.
  • far-infrared radiation radiated from the stone floor is secondarily re-radiated from the wall or ceiling surface containing stone powder of the same material as the stone floor, and a heating effect can be obtained in which far-infrared radiation is radiated from the entire room.
  • the wall surface and ceiling surface may be made of stone panels.
  • the stone is not limited to granite.
  • Examples of the cooling and dehumidifying surface that performs dehumidification by dew condensation in the present invention or the heated heating surface are not limited to the forms shown in FIGS. 13A and 13B, such as fins 1 1 5 and 1 1 6. It may be a simple surface. In this case, for example, a part of the wall surface of the first chamber becomes a cooling and dehumidifying surface in which a coating layer obtained by mixing the ceramic material with a ground material is provided on the surface of the metal surface. By cooling this surface, it functions as a cooling / dehumidifying surface that dehumidifies by condensation, or by heating, it functions as a heating surface. This surface may have a structure provided with unevenness and folds in order to secure a surface area.
  • ⁇ 1 2 1 collects water droplets attached Provide water droplet discharge means.
  • a structure of the water droplet discharging means there is a design in which a groove is formed on this surface, and water is collected through the groove and drained.
  • the surface of a prism or cylinder may be used in place of the plate-like fins to constitute a cooling / dehumidifying surface or a heating surface.
  • a coating layer containing the far-infrared radiation material may be formed on the surface of a prismatic or cylindrical metal pipe, and cold water or hot water may be flowed through the metal pipe.
  • a metal pipeline 15 is placed on the indoor side of the glass window 14, and the heat radiation from the glass window 14 is not absorbed by the cooling heat radiation device 1 1 0 during cooling. In addition, during the heating, the glass window 14 is prevented from absorbing the heat radiation from the cold heat radiation device 110.
  • the same coating as the coating layer 1 1 5 b (see Fig. 14) provided on the surface of the plate-like fins 1 1 5 and 1 1 6 described above on the indoor surface of the blind 15 A layer may be formed. In this way, the indoor side of the blind 15 can be given the same function as the wall 13.
  • FIG. 15G shows a cross-sectional structure of the roll curtain 170 that is pulled out from the wrap-around state.
  • the roll force 1 7 0 has a decorative sheet 1 7 1 on the outdoor side (window side) and a decorative sheet 1 7 3 containing stone powder on the indoor side, and a reflective layer against heat radiation between them.
  • Aluminum foil that functions as 1 7 2 is arranged.
  • the decorative sheets 1 7 1 and 1 7 3 are made of resin material.
  • Decorative sheet 1 7 3 Is exposed indoors and contains 10% by weight of stone powder.
  • the same stone powder used in the coating layers 1 1 5 b of fins 1 1 5 and 1 1 6 is used. According to this example, it is possible to cause the mouthpiece 1 7 0 to function in the same manner as the wall surface 1 3 4.
  • FIG. 15 H is a conceptual diagram showing an example of the cross-sectional structure of a wall with wallpaper.
  • the wall 13 ' is shown.
  • Wall 13 can be used instead of wall 13 in Fig. 15B.
  • Fig. 15 H shows the case 1 3 1, and shows the state where the gypsum board 1 3 3 with the aluminum foil 1 3 2 attached is installed on the indoor side of this case 1 3 1 . Further, an aluminum foil 1 8 1 is attached to the indoor side surface of the plaster paste 1 3 3, and a wallpaper 1 8 2 is attached to the indoor side surface of the aluminum foil 1 8 1.
  • Wallpaper 1 8 2 contains 3% by weight of the stone powder contained in the coating layer 1 1 5 b of fin 1 1 5 in Figure 14.
  • Wallpaper 1 8 2 can be made to contain stone powder by using a mixture of the above-mentioned stone powder in the slurry of the raw material mixture during the production with paper baskets.
  • aluminum foil 1 8 1 is used to prevent the far-infrared rays radiated from wallpaper 1 8 2 from going to the gypsum pod 1 3 3 side, and far infrared rays from the gypsum pod side to wallpaper 1 8 Functions as a reflection sheet that prevents 2 from being reached.
  • the gypsum board 1 3 3 functions as an insulation layer to prevent the heat of the wallpaper 1 8 2 from escaping to the enclosure 1 3 1 or to prevent the heat of the enclosure 1 3 1 from reaching the wallpaper 1 8 2.
  • the heat exchange capacity of wallpaper 1 8 2 can be increased, so that a high function can be expected when the wall surface is used as an indirect cold heat radiation source or heat radiation source.
  • the wall structure with wallpaper can be implemented at low cost and with little effort. Note that when the wallpaper is made of a resin sheet, the resin sheet material may contain stone powder.
  • This example shows a cooling dehumidifying surface containing far-infrared emitting material, a wallpaper containing a material composed of the same molecules as the molecules constituting the far-infrared emitting material contained in the cooling dehumidifying surface, and the back side of this wall surface.
  • This is an example of an indoor environment adjustment system including a far-infrared reflecting surface (metal sheet) and a heat insulating material disposed on the back side of the reflecting surface.
  • the content of the substance in the wallpaper is preferably 1% by weight or more and 20% by weight or less.
  • the far-infrared emitting material can be other natural stones (for example, basalt) or ceramic materials (for example, silicon carbide, silicon nitride). Element, glass, etc.).
  • the building material processed into the panel shape may contain an aggregate or an additive material as a component other than the far-infrared emitting material.
  • the far infrared ray emitting material is exposed to the indoor space as much as possible. Even if the far-infrared emitting material is not directly exposed to the indoor space, it may be covered with a protective layer (for example, coating layer, varnish layer, wallpaper, etc.) of about 1 mm or less. , Big
  • Far infrared radiation materials may be used in combination.
  • the mixing ratio of the far-infrared radiation material contained in at least one surface selected from the floor surface, the wall surface and the ceiling surface and the surface layer of the fin is the same.
  • general glass used for windows and doors is also a good far-infrared emitting material, and can be used as the far-infrared emitting material of the present invention.
  • a sliding door fitted with a glass plate instead of the shoji 3 is used, and the powder of the glass plate fitted into the sliding door is combined with the fin of the cooling / heating device 110. Ting.
  • the walls and ceiling of Living 1, Japanese-style room 2, and Corridor 5 are made of plaster containing crushed glass fitted in the sliding door. It should be noted that the content of the glass powder in the plaster is the same as that described in connection with FIGS. According to this configuration, the cooling effect or the heating effect in the living room 1 extends to the Japanese-style room 2 by the movement of the thermal energy through the sliding door fitted with the glass plate arranged instead of the shoji 3.
  • Fin 1 1 5, 1 1 6 or the simple surface described above as an alternative to fins 1 1 5 and 1 1 6 can be combined with (and including) far infrared radiation material.
  • You may comprise.
  • An example of such a monolith is a ceramic ceramic baked product.
  • the water droplets attached to the fins 1 1 5 and 1 1 6 may be collected and collected in a drain tank or the like without being discharged outside the room.
  • the surface of the fin and the wall of the plaster may be polished to expose the pulverized material of the far-red radiation material so that the heat radiation can be exchanged more efficiently. 0 1 7 1
  • the present invention can be used in a classroom, an office, a sports facility, a library, a store, or any other room where people are active and live. It is.
  • the above embodiment is merely an example, and it is needless to say that various building material methods can be appropriately selected according to the property and the construction site. ⁇
  • the case where the stone powder included in the inner surface of the room is one type has been described.
  • the first surface of the wall surface includes the first type of stone powder
  • the second surface of the wall surface includes the first type.
  • a configuration containing two types of stone powder is also possible.
  • the mixture of the first type of stone powder and the second type of stone powder may be coated on the fins 1 15 and 1 16 of the cold heat radiator 110.
  • water is used as a medium, but a medium other than water can also be used.
  • a known refrigerant such as ammonia can be used as the medium.
  • Oil or steam can be used as a medium for heating only.
  • the above-described embodiment includes a room containing a far-infrared emitting material on at least a part of an inner surface thereof, a substance that is disposed in the room and is made of the same molecule as the molecule constituting the far-infrared emitting material, and is cooled
  • a cooling / dehumidifying surface that performs dehumidification by dew condensation, and another room adjacent to the room, and at least a part of the inner surface of the other room constitutes the far-infrared radiation material.
  • It can also be understood as an indoor environment adjustment system that includes a substance composed of the same molecule as the target molecule.
  • This structure In the composition of PT / JP2009 / 058433, there are a first part that can be seen from the cooling and dehumidifying surface and a second part that cannot be seen from the inner surface of another room, and the first part and the second part include It can also be understood as an indoor environment adjustment system that includes a substance made of the same molecule as that constituting the far-infrared emitting substance, and in which the first part and the second part are mutually visible.
  • stone walls may already be used on walls and floors in public facilities and hotel lobbies.
  • An example in which the present invention is applied to such an existing facility will be described.
  • a fin coated with a crushed material of the stone (the stone used for the wall or floor) is applied to the existing indoor space. It is only necessary to arrange the cold heat radiation device 1 1 0 (see Fig. 1 3 A, 1 3 B and Fig. 1 4).
  • 0 1 7 7 For example, if you prepare nightclothes that use this type of garment structure, the structure similar to that of riving 1 and Japanese room 2 in Figure 12 can be used in the bedroom, even at high temperatures. It is cool and can sleep in a warm environment at low temperatures.
  • the same effect can be obtained by including the same material as the far-infrared emitting material in pillows, futons, and the like. The same can be said for sofas, cushions, and laps.
  • the ratio of the far-infrared emitting material is the same as that for the wall surface.
  • This application example consists of a first room containing far-infrared emitting material on at least a part of its inner surface, and the same molecule as the molecules constituting the far-infrared emitting material disposed in the first room.
  • Thermal radiation from a person wearing a garment containing a substance comprising the above is absorbed by the substance contained in the garment, and the thermal radiation from the substance contained in the garment is absorbed by the inner surface and the cooling and dehumidifying surface.
  • the room in the present invention is not limited to a room used by human beings in daily life, but a room for storing articles (for example, a warehouse room) or a display space (for example, a showcase) It may be. Some foods must avoid high temperatures, but some are not desirable when exposed to cold. Also, avoid high temperatures On the other hand, some cooling is not desirable.
  • a room or space to which the system of the present invention is applied can be used for storage and display of such items.
  • a cooling system (or heating system) using the present invention can be introduced into a room where animals are raised.
  • a cooling system using the present invention into a room where livestock are raised, the burden on livestock during the high temperature season can be reduced.
  • the room in the present invention is not limited to a room in a building such as a house or a building, and may be a room provided in a moving body.
  • mobile objects include cars, buses, rail vehicles, ships, and aircraft. Since the cooling function using the present invention operates with low power consumption compared to the cooling of an air conditioner, it is suitable for application to cooling a car having a limited power supply capacity. It is particularly suitable for use in small cars and electric cars.
  • the present invention can be used as a secondary (or indirect) cold heat source by transferring heat energy through indirect heat radiation even in places where the cold heat source cannot be seen.
  • the cooling effect can be effectively exhibited even in a room having a structure in which the view of the room is hindered by the backrest of the seat, such as a passenger car. If the present invention is applied to the interior of a passenger car, a surface such as the inside of the door may be used as the interior wall.
  • the far-infrared emitting material may be included in the exposed surface of the sheet so that the area including the far-infrared emitting material is as large as possible.
  • the present invention can also be applied to offices.
  • partitions also called partitions, partitions, partitions
  • secondary cold radiation similar to that of walls, etc. It can be used as a source (or secondary heat radiation source).
  • a surface material covering the surface of the partition for example, a surface material constituted by a woven fabric
  • a binder containing powder of far-infrared radiation material may be impregnated with a binder containing powder of far-infrared radiation material. .
  • the fin 1 1 5 of the cold radiating device 1 1 0 (see Fig. 1 3 A, 1 3 B), the wall portion of the reference numerals [1] to [9], and human thermal radiation Table 3 shows the results of measuring the amount with a thermal radiometer.
  • ER-1PS manufactured wavelength range: 7 to 20 im
  • the distance to the part to be measured was 1 m.
  • the measurement for the fin 1 1 5 was performed on the central portion of the portion where the fin 1 1 5 was arranged. Measurements were taken at night to avoid the effects of sunlight.
  • the fin temperature was set to the set temperature of the controller attached to the cold / hot water generator 1 1 1.
  • the target person In the measurement of the human body, the target person is an adult male (weight 64 kg), and the clothes are cotton T-shirts on the top and cotton shorts on the bottom. Each measurement was performed after 1 hour had passed since the temperature was set.
  • the shoji 3 in Fig. 12 was closed, the glass door 4 was opened, and the toilet 6 door was closed.
  • the outside temperature was about 28.
  • the area ratio of the total fin area to Living 1 (wall + ceiling) was about 1:20.
  • the floor was a normal flooring.
  • the measured value of the thermal radiation meter is displayed on the display attached to the thermal radiation meter.
  • This is raw data that has not been calibrated according to emissivity.
  • the value is arbitrary, and its absolute value does not directly indicate the value of thermal radiation energy.
  • the display of the thermal radiation meter shown in Table 3 is called the thermal radiation amount in the following.
  • the amount of heat radiation in Table 3 is within the range that can be measured by the heat radiation meter (several tens of centimeters under this condition), so it can be regarded as corresponding to the amount of heat radiation per unit area. .
  • fin temperatures of 9 ° C and 11 ° C correspond to the cooling operation
  • fin temperature of 20 ° C corresponds to the case where the cooling is considerably weakened
  • 25 ° C corresponds to the case where the operation of the cold heat radiator 110 is turned to FF in summer.
  • the cold heat radiator 1 110 is in an OFF state.
  • the amount of human heat radiation is greater than that of fin walls. Due to this difference in value, heat radiation is relatively generated from the human body to the fin wall, and the energy of the heat radiation radiated from the human body is absorbed by the fin and the wall surface.
  • Figure 19 shows a part of the data in Table 3 summarized in a graph.
  • the transition of plot point 0 in Fig. 19 shows the phenomenon that the amount of heat radiation from the wall 13 in the living room 1 decreases as the fin temperature is lowered. In other words, by reducing the fin temperature, more heat radiation energy is absorbed from the wall 1 3 to the thermal radiation device 1 1 0, and the temperature of the wall 1 3 decreases accordingly. This shows a phenomenon in which the amount of far-infrared rays emitted from the wall 13 decreases.
  • Table 3 shows measured values of thermal radiation from a person standing in the center of the living room.
  • Table 3 shows measured values of thermal radiation from a person standing in the center of the living room.
  • the amount of heat radiation from humans is also reduced by a small amount. This is because the amount of heat radiation from the human body that is absorbed from the surroundings increases in proportion to the decrease in the temperature of the fin, so the amount of heat that the human body has decreases, which appears as a decrease in the amount of heat radiation from the human body. It can be understood that this is a phenomenon.
  • the fin temperature was 9 ° C or 11 ° C, it was too cool (that is, it was cold), and at the fin temperature 20 ° C, the cooling effect was slightly weak. Although it depends on the outside air temperature and the outdoor humidity, in this embodiment, a fin air temperature of about 15 to 17 ° C. is a comfortable cooling environment.
  • the surface on the riving side of shoji 3 shows the amount of thermal radiation with respect to the temperature drop of the fin.
  • the value is large compared to wall 1 3. In other words, the cooling level following the fin temperature is lower than that of the wall 13.
  • plot point 0 and plot point ⁇ show a significant advantage using the phenomenon that heat transfer via thermal radiation between the same molecular species is performed with high efficiency. It can be said that.
  • the degree of increase in the difference in thermal radiation between the wall 13 and a human is the degree of increase in the difference in thermal radiation between a fin and a human (the above numerical value 70). ) Is about 14%.
  • the area ratio between the total fin area and the (wall surface + ceiling surface) area in Ribbing 1 is approximately 1:20, and the total amount of heat radiation energy is the amount of heat radiation.
  • the wall surface and ceiling surface of Libbing 1 function in the same way, the wall and ceiling as a whole are at least as large as the cold heat radiator 1 1 0. It is estimated that the cold radiation action of this works.
  • the walls and ceiling are positioned so as to surround the human, the thermal radiation energy radiated by the human is effectively absorbed without leakage. From the above, it can be concluded that the contribution to the cooling effect of walls and ceilings mixed with stone powder is equivalent to or higher than that of the cold heat radiation device 110, which is effective.
  • Figure 19 shows a phenomenon in which the amount of heat radiation at the wall [5] of the Japanese-style room 2 partitioned by the shoji 3 decreases as the fin temperature decreases.
  • the degree of decrease in the amount of thermal radiation at the wall [5] of this Japanese-style room 2 shown in Fig. 1 2 is small compared to Living 1, but from Fig. 1 9 it is shown that the cooling using the thermal radiation of the present invention You can see the effect that the effect extends from Living 1 to Japanese-style Room 2 through the closed shoji 3. In fact, even in Japanese-style room 2, you can feel the cooling effect, although not as much as in living-room 1.
  • Figure 19 is consistent with this experience. If the shoji 3 is opened, the heat transfer effect of the thermal radiation energy between the same molecular species works, so the cooling effect in the Japanese room 2 can be further improved. Is expected.
  • Fig. 19 shows data showing a decrease in the amount of heat radiation in the part of the wall [8] that cannot be seen from the fin of the cold heat radiation device 110. This data is thought to be due to the mechanism described in relation to Figure 18 working. In fact, even in the vicinity of 5 'in corridor 5 (see Fig. 18), the cooling effect can be experienced even though it is not as high as rib 1. The data in Figure 19 is consistent with this experience.
  • Fig. 1 the amount of heat radiation from the wall [9] of Toyre 6 does not show a significant change even when the temperature of the fin is lowered. This is because the door of Toyre 6 is closed, with plywood (the thickness of one plywood is expected to be about 5 mm, the internal structure is unknown) on both sides, and the exposed surface is painted. This is probably because the effect of heat radiation did not reach the inside of the toilet 6. It is also considered that the wall surface of Toyre 6 was ordinary wallpaper.
  • FIG. 20 is a conceptual diagram showing an example of adjusting the living environment using the present invention as a further embodiment of the present invention.
  • room 700 is shown.
  • the room 700 has a floor surface 7 0 1 of flooring, a plaster wall surface 70 2, and a plaster ceiling surface 70 3.
  • the floor surface 70 1 is painted with varnish mixed with stone powder that is less than 1 granite with an emissivity of greater than 0.9 at 25 ° C.
  • the stone powder content in this varnish layer is about 3% by weight.
  • the plaster on the wall surface 70 2 and the ceiling surface 70 3 has a thickness of about 3 mm, and when cured, it contains about 5% by weight of the above stone powder.
  • a cooling / heating device 705 having a cooling / dehumidifying surface / heating surface 704 is disposed inside the room 700.
  • the cooling and heating device 70 5 has a structure in which a plurality of fins (not shown) having cooling / dehumidifying and heating surfaces 70 4 on the surface are arranged in parallel.
  • the cooling and dehumidifying surface / heating surface 70 4 is composed of a coating layer coated with the above stone powder formed on the surface of the fin.
  • the fin is made of aluminum and has a structure in which cold water or hot water can flow.
  • the fins may be made of other metal or alloy materials with good thermal conductivity, such as iron, copper, and alloys thereof.
  • the above-mentioned coating layer is constituted by a layer (a coating of a paint containing stone powder) in which the paint mixed with the above stone powder is applied to the surface of the fin and the paint is cured.
  • the content of stone powder in the coating film in the dry state is 15% by weight.
  • the stone powder content in this coating layer is 1% by weight or more.
  • a cold / hot water generator 700 as an outdoor unit is arranged.
  • the cold / hot water generator 700 has a known heat pump function, and supplies cold water or hot water to the cooling / heating device 70.
  • the cold water supplied to the cooling and heating device 70 5 performs heat exchange there to absorb the heat of the fin, and cools the fin at this time.
  • Cold water whose temperature has increased due to heat exchange (or water that has risen in temperature but is no longer cold water) is returned to the cold / hot water generator 7 0 6, cooled again, and supplied to the cooling / heating device 7 0 5 again.
  • hot water is supplied from the cold / hot water generator 7 06 to the cooling / heating device 7 0 5.
  • a bowl 71 1 1 is arranged to collect condensed water droplets.
  • the water droplets collected in ⁇ 7 1 1 are discharged outdoors.
  • FIG. 20 shows a person 70 8 wearing a garment 7 0 7 lying on his / her head on the pillow 7 0 9.
  • Garment 7 07 is made of cotton fabric mixed with polyester fibers. This polyester fiber is spun from a raw material mixed with the above stone powder. The content of stone powder is 3% by weight with respect to the entire clothing. The surface of the pillow 7 0 9 is covered with the same fabric that forms the garment 7 0 7.
  • FIGS. 21A and 21B are conceptual diagrams for explaining the cooling effect in the present embodiment.
  • Cold / hot water generator 7 0 6 generates cold water, Is supplied to the cooling and heating device 7 0 5, the cooling and dehumidifying surface and heating surface 70 4 are cooled.
  • the cooling and dehumidifying and heating surface 70 4 is relatively cooler than the floor surface 70 1, the wall surface 70 2 and the ceiling surface 70 3.
  • Stefan 'Boltzmann's law heat radiation is generated from the floor surface 701, the wall surface 702, and the ceiling surface 703 to the cooling and dehumidifying surface and heating surface 704. This is conceptually illustrated in Figure 21A.
  • This thermal radiation is performed with high efficiency by the principle that energy exchange between the same molecular species via thermal radiation is performed with high efficiency.
  • the temperature of the floor 7 0 1, wall 7 0 2, and ceiling 7 0 3 with respect to clothes 7 0 7 and pillows 7 0 9 containing far-infrared emitting materials of the same molecular species slightly decreased, and clothes 7 0 7 and the far infrared rays radiated from the pillow 7 0 9 are absorbed by the floor surface 70 1, the wall surface 70 2 and the ceiling surface 70 3.
  • heat exchange is performed with high efficiency by the principle that energy exchange between the same molecular species via thermal radiation is performed with high efficiency.
  • the thermal energy of the clothes 70 7 and pillows 7 0 9 in the form of heat radiation passes through the floor 7 0 1, wall 7 0 2, and ceiling 7 0 3 and serves as a cooling and dehumidifying surface. It is absorbed by the heating surface 70 4 and finally discharged to the outside from the cold / hot water generator 7 06.
  • humans are constantly generating heat at around 36.5 ° C, so they constantly radiate heat around them.
  • heat radiation from the clothing 70 07 and the pillow 70 09 is finally absorbed by the cooling / dehumidifying surface / heating surface 70 4 through the wall surface 70 2, etc.
  • the amount of heat radiation from the clothing 7 07 and the pillow 70 9 decreases (ie, its temperature decreases), and the difference from the amount of heat radiation from the human 70 8 increases.
  • the amount of heat radiation from the clothes 70 7 and the pillow 70 9 to the human 70 8 is reduced as compared with the case where the cooling / dehumidifying and heating surface 70 4 is not cooled.
  • the heat of human 7 0 8 tends to be absorbed by clothes 7 0 7 and pillows 7 0 9 in the form of heat radiation.
  • the amount of heat lost by the human 70 9 increases, and an environment where the human 70 feels cool is realized.
  • the cooling and dehumidifying surface 70 4 is cooled, so that the heat energy exchange between the same molecules through thermal radiation is performed with high efficiency.
  • 0 Thermal radiation from 3 is cold It is absorbed by the moisture-removing surface 70 4, and heat radiation from the clothes 70 07 and the pillow 70 09 is absorbed by the wall surface 70 2 and the ceiling surface 70 3.
  • the amount of heat radiation of the clothing 7 07 and the pillow 7 09 is reduced, and a state in which heat radiation from the human 70 8 is easily absorbed is realized.
  • the heat radiation from the human 7 0 8 is absorbed by the clothing 7 0 7 and the pillow 7 0 9, so the amount of heat lost by the human 7 0 8 increases, and an environment where the human 7 0 8 feels cool is realized. Is done.
  • This principle does not apply cool air to the skin, so it does not create an uncomfortable environment caused by cool air, which is a problem in normal air-conditioner cooling. Therefore, there is no cold caused by cold air and no damage to the respiratory system by cold air. In addition, since dehumidification is performed at the same time, a refreshing environment due to a decrease in humidity can be obtained.
  • the air is cooled by the refrigerant and the human body is not cooled by the cooled air, and the heat energy radiated from the human body is absorbed by the cooled cooling / dehumidifying surface as well as the heating surface. Use efficiency is high. In other words, the cooling effect can be obtained with less energy consumption.
  • FIGS. 22A and 22B are conceptual diagrams for explaining the heating effect in the present embodiment.
  • the cooling / dehumidifying surface / heating surface 70 4 is heated.
  • the cooling / dehumidifying surface / heating surface 70 4 is relatively higher in temperature than the floor surface 701, the wall surface 702, and the ceiling surface 703.
  • heat radiation from the cooling and dehumidifying surface / heating surface 70 4 occurs on the floor surface 70 1, the wall surface 70 2 and the ceiling surface 70 3. This is illustrated conceptually in Figure 2 2 A.
  • This thermal radiation is performed with high efficiency based on the principle that energy exchange between the same molecular species via thermal radiation is performed with high efficiency.
  • the floor surface 7 0 1, wall surface 70 2 and ceiling surface 70 3 to which heat energy is given by heat radiation from the cooling and dehumidifying surface and heating surface 70 4 obtain thermal energy, so the temperature is slightly lower. To rise. As a result, the temperature of the floor surface 701, the wall surface 702, and the ceiling surface 703 with respect to the clothing 7 0 7 and the pillow 7 0 9 containing the far-infrared emitting material of the same molecular species slightly increased, and the clothing The amount of heat radiation from the floor surface 70 1 and the wall surface 70 2 and the ceiling surface 70 3 is larger than the amount of heat radiation from the 7 0 7 and the pillow 7 0 9.
  • the surface temperature of clothing 7 0 7 and pillow 7 0 9 is generated by heat radiation from floor surface 7 0 1, wall surface 70 2 and ceiling surface 7 0 3 for clothing 7 0 7 and pillow 7 0 9 rises slightly, and the amount of heat radiation from the clothing 7 07 and the pillow ⁇ 09 increases compared to the case where the cooling / dehumidifying and heating surface 70 4 is not heated. As a result, the amount of heat radiation that escapes from human 7 0 8 to clothing 7 0 7 and pillow 7 0 9 is relatively lowered, the amount of heat taken away from human 7 0 8 to the surroundings is reduced, and cold that human 7 0 8 feels Heating effect can be obtained.
  • Cloth containing far-infrared emitting material can also be applied to rugs and futons.
  • the cloth containing the far-infrared emitting material can also be used for furniture such as a sofa. By doing in this way, it is possible to obtain a rug, a futon, a sofa, etc. that perform the same functions as the above-described clothing 7 07 and pillow 7 09.
  • the floor surface may be a floor heating structure, and the floor surface may be heated.
  • the cooling / dehumidifying surface / heating surface 70 4 may not be heated (of course, it may be heated).
  • the heat from the floor surface is transferred to the cloth via the wall surface and ceiling surface, and a heating effect is obtained.
  • a configuration in which cooling and heating can be selected is illustrated, but a configuration of only cooling or only heating may be employed.
  • a heating device having a heating surface exposed to the indoor space which is made of a material containing 3% by weight or more of a material having an emissivity of far infrared rays of 0.8 or more;
  • a cooling and dehumidifying device comprising a material including 3% by weight or more of a material having an emissivity of 0.8 or more of the far infrared ray, and having a cooling and dehumidifying surface exposed to the indoor space;
  • the indoor environment adjustment system wherein the floor surface and the wall surface, or the floor surface and the ceiling surface include 3% by weight or more of a material having an emissivity of the far infrared ray of 0.8 or more.
  • the material having an emissivity of far infrared rays of 0.8 or more is a natural stone material
  • the floor surface is constituted by a stone floor board panel obtained by processing the natural stone material,
  • the indoor environment adjustment system according to (1) or (2) above which contains pulverized material of 8 or more materials.
  • the floor surface and the wall surface or the floor surface and the ceiling surface have a total heat capacity that is at least twice the heat capacity of the indoor air volume
  • the cooling dehumidifying surface is With metal material to be cooled,
  • the indoor environment adjustment system according to any one of (1) to (4) above.
  • an inner surface constituent member including a first material having a far-infrared emissivity of 0.8 or more for absorbing far-infrared rays generated in the room;
  • a cooling and dehumidifying surface that includes the first material and absorbs far-infrared rays emitted by the first material when cooled;
  • a cooling and dehumidifying device for cooling the cooling and dehumidifying surface
  • a cooling dehumidifying surface that is disposed in the first room and includes a substance made of the same molecule as the molecule constituting the far-infrared emitting substance, and is dehumidified by condensation by being cooled;
  • Water droplet collecting means for collecting water droplets which are condensed on the cooling and dehumidifying surface
  • a heating surface that is disposed in the first chamber and includes a substance made of the same molecule as the molecule constituting the far-infrared emitting substance;
  • the wall surface of the first room is a painted wall containing 1% by weight or more of powdered material of the same material as the far-infrared emitting material, (7) or
  • the first room and / or the second room is provided with storage via an opening / closing means
  • the inner surface of the first or second chamber of the opening / closing means includes a substance made of the same molecule as the molecule constituting the far-infrared emitting substance.
  • Environmental adjustment system In the closed state, the inner surface of the first or second chamber of the opening / closing means includes a substance made of the same molecule as the molecule constituting the far-infrared emitting substance.
  • cooling and dehumidifying surface is configured by a coating layer including the far-infrared ray emitting material formed on a metal surface.
  • the heating surface is constituted by a coating layer containing the far-infrared radiation material formed on a metal surface.
  • a method for adjusting a living environment wherein the amount of heat radiation from a cloth containing a substance comprising the same molecule as that constituting the far-infrared emitting substance is reduced.
  • Including a substance composed of the same molecule as the molecule constituting the far-infrared emitting substance, disposed in the room, heating a heatable heating surface, and from the same molecule as the molecule constituting the far-infrared emitting substance A method of adjusting the living environment that increases the amount of heat radiation from the cloth containing the material.
  • the system of (1) is composed of an indoor space provided with a floor surface, a wall surface, and a ceiling surface, and a material containing 3% by weight or more of a material having a far-infrared emissivity of 0.8 or more, and the indoor space
  • a heating device having a heating surface exposed to the surface, and a material having a far-infrared emissivity of 0.8 or more of 3% by weight or less.
  • a cooling and dehumidifying device that includes a cooling and dehumidifying surface that is exposed to the indoor space, and the floor surface and the wall surface, or the floor surface and the ceiling surface have an emissivity of the far infrared rays. Is characterized by containing 3% by weight or more of a material having 0.8 or more.
  • the far-infrared ray contained in the material has a far-infrared emissivity of 0.8 or more (hereinafter referred to as far-infrared ray emitting material).
  • Thermal radiation is generated in the form of radiation.
  • the heating surface is exposed to the indoor space, (b) infrared radiation and absorption are exchanged between the same materials, and (c) floor and ceiling, or floor and wall,
  • the far-infrared radiation material is contained in the combination part where the electromagnetic waves radiated into the room always come into contact, so the thermal energy radiated from the heating surface is effectively absorbed by the floor or ceiling, or the floor or wall.
  • far-infrared emitting materials that have absorbed the radiant heat from the heating surface radiate the absorbed heat as far-infrared rays and emit secondary radiation.
  • the room is filled with heat radiation from various directions.
  • radiant heat is radiated from various directions in the room, and indoor people receive the radiant heat and feel warmth.
  • this radiant heat is absorbed by far-infrared absorbing components (mainly moisture and carbon dioxide) in the indoor air, and the indoor temperature rises.
  • the heat energy required to heat the heating surface is radiated into the room as radiant heat from the heating surface.
  • This radiant heat is absorbed by the same material component (far-infrared radiation material) as that contained in the heated surface of the floor, wall or ceiling.
  • the radiation and absorption of thermal energy at this time are the same. This is an energy exchange using the resonance phenomenon of intermolecular vibrational energy via far infrared rays. For this reason, the radiation and absorption of thermal energy is highly efficient and is performed with low loss.
  • the floor, wall, or ceiling that receives the radiant heat radiates it secondarily into the room, which heats the far-infrared-absorbing component in the human body or indoor air in the room by radiant heat.
  • far-infrared rays that have not been absorbed by the far-infrared absorbing component in the human body or air repeat the cycle of far-infrared radiation between the same molecule — absorption ⁇ re-radiation, so that the heat energy supplied from the heating surface is wasted. It can be used to heat far-infrared absorbing components in the human body and air (in other words, it can be used up). In addition, the far-infrared absorbing components in the air of the entire room are evenly warmed, and unnecessary heating can be avoided. For these reasons, energy-saving heating can be realized.
  • the word “heating” means “the person in the room feels the warmth” Used to mean “action”.
  • the term “cooling” is used to mean “an action that makes people in the room feel cool”.
  • a dehumidifying function using the cooling and dehumidifying surface works. Since the cooling and dehumidifying surface is cooled, the water vapor in the room can be condensed on the surface by appropriately selecting the surface temperature. By using a structure in which the condensed water droplets are dropped and collected, the room can be dehumidified. Since moisture in the air is a far-infrared absorbing material, it works to enhance the far-infrared absorbing function of the wall surface using the radiation described above, and the obstruction of the far-infrared absorbing action from the human body to the wall surface. Become .
  • the efficiency of the cooling effect using the radiation described above can be increased by dehumidifying the room and removing moisture in the room air. Also, dehumidification reduces the discomfort index, which can also increase the cooling effect.
  • the cooling function of the indoor environment adjustment system of the present invention is a method of absorbing radiant heat from the cooling and dehumidifying surface, the forced cooling effect of lowering the room temperature by 5 ° C or more like a normal convection type cooling device is not effective. Absent.
  • the thermal energy transfer due to radiation between the same molecules is used to absorb the indoor thermal energy to the cooling and dehumidifying surface, so the thermal energy transfer efficiency is high, and the room is effectively This heat energy can be absorbed by the cooling and dehumidifying surface.
  • the cooling and dehumidifying surface can be directly cooled by a cooling device, and high cooling efficiency can be obtained. For this reason, the energy use efficiency required for cooling the cooling and dehumidifying surface can be increased.
  • the difference in temperature distribution in the indoor vertical direction can be reduced.
  • the amount of heat supplied to the human body using the far-infrared radiation generated by the members constituting the inner surface of the part star, or the inner surface of the room that easily absorbs radiant heat is configured. Heat from the human body to the parts To absorb. For this reason, energy loss is small and energy use efficiency is high compared to the convection type. In the case of the convection type, it is necessary to heat or cool the air, and it is necessary to go through a two-stage heat exchange in which the human body is heated or cooled. In contrast, in the present invention, the far-infrared absorbing component in the air is heated or cooled, but since direct heat exchange with the human body using radiation is performed, loss during heat exchange is reduced. it can. In addition, since the floor and wall surfaces are used as a heat source or a cold source, the entire room can be affected by radiation. For this reason, the uniformity of the effect is high, and the efficiency of energy use during heating or cooling can be increased.
  • the far-infrared emitting material in the system (1) is preferably a material having a far-infrared emissivity of 0.8 or more.
  • a material having an emissivity of far infrared rays of 0.8 or more may be selected from natural stone materials and various ceramic materials.
  • the emissivity is more preferably higher. Specifically, a higher effect is obtained when the emissivity is 0.9 or more.
  • the emissivity of a material is the far-infrared radiant energy of an ideal black body under the same conditions.
  • W is the far-infrared radiation energy of the material.
  • Far-infrared has a wavelength of 3! ! It refers to an electromagnetic wave of ⁇ 1 0 0 0 m.
  • the present invention uses a phenomenon in which radiant heat is exchanged between the same material with high efficiency, if the emissivity of the far-infrared emitting material falls below the above value, the radiation and absorption of far-infrared radiation Loss at the time of heating increases, and the efficiency of using input energy during heating and cooling decreases.
  • the emissivity is low, radiation absorption
  • the heat exchange capacity (heat exchange capacity) used is small, and the heat exchange mainly depends on convection. In this case, the effect of the present invention cannot be obtained.
  • a material having a small heat capacity such as wood is also not preferable as a far-infrared emitting material in the present invention because the heat exchange capacity is small.
  • the content of the far-infrared emitting material on the floor, wall and ceiling is preferably 3% by weight or more. According to experimental data, it has been found that when this content is 3% by weight or more, a remarkable effect of heat exchange using the radiation phenomenon described above can be obtained. On the other hand, when the content exceeds 20% by weight, a saturation tendency of heat exchange efficiency is observed. Therefore, the upper limit of the content of the far-infrared emitting material is about 20 to 30% by weight.
  • far-infrared emitting materials may be included at a higher rate. Also, the far-infrared material itself may constitute the floor, wall or ceiling. In the system (1) above, far-infrared radiation may be included in the walls and ceiling. From the viewpoint of securing heat exchange capacity by radiation / absorption, it is preferable to further increase the content of the far-infrared radiation material at the part that functions as the heating surface and cooling dehumidification surface.
  • the system of (2) above uses natural stone as a material having a far-infrared emissivity of 0.8 or more, and the floor is composed of a stone floor panel processed from this natural stone, and the floor is described above. This corresponds to the system (1) used as a heating surface.
  • the floor surface can be made to function as a heat storage layer with a large heat capacity by configuring the floor surface with a stone panel having excellent far-infrared radiation characteristics.
  • the cooling effect can be obtained more effectively.
  • the floor heating effect can be obtained during heating. 0 2 5 7
  • the system (3) corresponds to the system (1) or (2) described above, wherein the wall surface or ceiling surface includes a pulverized material having a far-infrared emissivity of 0.8 or more.
  • a pulverized material having a far-infrared emissivity of 0.8 or more For example, when using stone materials with a high far-infrared emissivity, it may be difficult in terms of material costs and construction costs to make the stone materials themselves wall surfaces and ceiling surfaces. In such cases, existing wall surfaces (for example, plaster walls) and building materials (for example, gypsum board) are mixed with the stone material that has been pulverized and sanded to give the building materials a function as a far-infrared emitting material. In this way, the present invention can be realized using conventional housing structures and construction methods. In addition, by grinding, the surface area of the far-infrared emitting material is increased and the emissivity of far-infrared rays is increased.
  • the room environment can be quickly adjusted for heating and cooling.
  • a system can be obtained.
  • the floor surface is made of stone itself, the heat capacity is relatively large.
  • the wall surface and the ceiling surface are building materials that include crushed stones that make up the floor surface, so the heat capacity is relatively small compared to the floor surface. Therefore, the influence of the temperature change of the floor surface via radiation tends to affect the wall surface and the ceiling surface.
  • the upper limit of the content of stone pulverized material on the wall surface or ceiling surface is also 20 to 30. It should be about% by weight Is desirable
  • the total heat capacity of the floor surface and the wall surface or the floor surface and the ceiling surface is at least twice the heat capacity of the indoor air volume.
  • the heat capacity of the indoor air volume a value measured under conditions of an air temperature of 20 ° C. and a humidity of 50% is used.
  • the far-infrared radiation material from the far-infrared radiation material is heated by the inclusion of the far-infrared radiation material in the inner surface member constituting the room, or the infrared radiation material Cooling is performed by absorption of far infrared rays. At this time, whether far-infrared radiation is emitted or far-infrared absorption is performed depends on the degree of deviation from the thermal equilibrium state, in other words, the direction of the thermal gradient.
  • the direction of this thermal gradient is the direction from a relatively hot object to a relatively cool object when object A and object B are present. From the principle of thermodynamics, if both temperatures are the same, no heat transfer occurs. Also, when heat is applied from object A to object B and object B is heated, if the heat capacities of both are the same, thermal equilibrium is quickly reached and heat transfer is eliminated (that is, the effect of heating is eliminated). Therefore, it is important that the heat capacity of object A is larger than the heat capacity of object B. The same can be said for the case where object A is cooled by absorbing heat.
  • the heat capacity of the floor surface and wall surface corresponding to the object A in the discussion above or the floor surface and ceiling surface is determined by the heat capacity of the room air corresponding to the object B in the discussion above. It should be at least twice the heat capacity. By doing so, it is possible to effectively heat or cool the far infrared ray absorbing component in the indoor air.
  • the cooling and dehumidifying surface includes a metal material to be cooled, and a coating layer including a material having a far-infrared emissivity of 0.8 or more that covers the surface of the metal material. It corresponds to any one of 1) to (4).
  • the invention disclosed herein is based on the basic physics principle that heat exchange via far infrared rays is most efficiently performed between the same molecules (between the same materials). Therefore, the surface of the cooling and dehumidifying surface that absorbs heat radiation in the room is also low in the efficiency of absorbing radiant heat when the metal material prioritizes normal heat conduction (the metal surface is a good far-infrared reflecting surface). The principle of the present invention does not function effectively.
  • the surface of the cooling and dehumidifying surface is covered with the far-infrared emitting material contained in the floor surface and the wall surface or the floor surface and the ceiling surface.
  • the amount of heat can be transferred with high efficiency through radiation between the wall and the wall surface, or between the cooling dehumidifying surface and the floor and ceiling surfaces.
  • the base of the cooling and dehumidifying surface is made of a metal material having good heat conductivity (for example, aluminum or copper), the surface of the cooling and dehumidifying surface can be effectively cooled. If the content of the far-infrared emitting material in the coating layer is small, the function of absorbing the radiant heat of the coating layer is lowered. Therefore, the content of the far-infrared emitting material in the coating layer is 3% by weight. Above, preferably 10% by weight or more.
  • the system (6) above is a far-field system that absorbs far-infrared rays generated indoors.
  • An indoor inner surface component member including a first material having an infrared emissivity of 0.8 or more, and the first material includes the first material, and absorbs far-infrared radiation radiated by the first material when cooled.
  • a cooling / dehumidifying surface and a cooling / dehumidifying device for cooling the cooling / dehumidifying surface are provided.
  • the inner surface constituting member is at least a part of the members constituting the floor, wall and ceiling.
  • the cooling dehumidification surface is cooled to intentionally form a thermal gradient from the inner surface component to the cooling dehumidification surface. This reduces the amount of heat that the inner surface component has, and forms a thermal gradient from people in the room and indoor air to the inner surface member. By doing so, the heat radiation from the far-infrared absorbing component in the room or in the air in the room is positively absorbed by the inner structural member, and the cooling effect is obtained.
  • the human body is cooled by using radiation, so the energy use efficiency is increased compared to the convection type cooling system that creates cold air and supplies it to the room. Can do.
  • the occurrence of discomfort and adverse health effects caused by the cold hitting the skin can be suppressed.
  • the air-conditioning system that applies cold air to the skin (that is, the conventional convection type) requires two stages of heat exchange that creates cold air and applies it to humans to take heat away from humans. (Conversion loss) is large. For this reason, the air must be cooled excessively in anticipation of conversion loss, and the room temperature tends to be excessively lowered. This causes the so-called cooling disease. 0 2 6 8
  • the system of the present invention utilizes the phenomenon of far-infrared radiation and absorption in building materials (members constituting floors, walls, and ceilings) constituting a room. Therefore, if the usage ratio of building materials that exhibit this phenomenon is low, the effect will also decrease. Therefore, the proportion of the area including the far-infrared emitting material in the total area of the floor surface and the wall surface or the floor surface and the ceiling surface is 50% or more, preferably 60% or more, more preferably 70% or more. . By doing so, it is possible to effectively obtain a heating function and a cooling function using radiation.
  • the system of (7) includes a first room containing a far-infrared emitting substance on at least a part of an inner surface thereof, and a substance made of the same molecule as the molecule constituting the far-infrared emitting substance disposed in this room. And a cooling dehumidifying surface that performs dehumidification by dew condensation by being cooled, and a water droplet collecting means that collects and collects water droplets that dew condensation on the cooling dehumidifying surface.
  • the system of (8) includes a first chamber containing at least part of a far-infrared emitting substance on the inner surface, and a substance comprising the same molecule as the molecule constituting the far-infrared emitting substance disposed in this room. And a heating surface to be heated.
  • a substance composed of the same molecule as that constituting the far-infrared emitting substance means a substance of the same molecular species as the far-infrared emitting substance (a substance having the same composition and the same molecular structure).
  • the proportion of the portion containing the same molecule as the molecule constituting the far-infrared emitting material on the inner surface of the room is preferably 25% or more. % Or more is preferable, and further 60% or more is preferable. This is because the area inside the room is used to absorb heat radiation from the human body or supply heat radiation to the human body, so that the larger the proportion of the area that contributes to heat exchange, the more the cooling effect or This is because the heating effect is increased.
  • the inner surface of the room is the inner surface of the room, which includes floors, walls, ceilings, doors between hallways and other rooms, storage doors, windows and other openings. It is.
  • the wall surface is the most effective as a part that contains the same far-infrared emitting material as that contained in the surface that functions as a cooling / dehumidifying surface or heating surface. This is because, in general residential rooms, the area of the wall surface occupies the largest area of the surface that constitutes the room, and the radiation from the human body is effectively received regardless of the posture of the human body. Because there is. If the cost permits, it is most effective if far infrared radiation is included in at least two of the floor, wall, and ceiling, more preferably all.
  • the temperature of the far-infrared emitting material contained in the cooling dehumidifying surface is relatively lowered with respect to the far-infrared emitting material contained in the inner surface (for example, the wall surface) of the room 1.
  • Thermal radiation from a relatively hot object to a cold object occurs between objects with a temperature difference.
  • the radiant energy transferred at this time is proportional to the difference between the fourth power of temperature and the Stefan-Boltzmann law.
  • the molecular vibration is the same, so that the transfer of thermal energy is highly efficient, as in the case of energy exchange using the resonance phenomenon. It is done.
  • the temperature of the surface of the wall which is the base material (base material)
  • the function of absorbing far-infrared rays from the human body in the portion including the far-infrared emitting material on the inner surface of the first room is enhanced.
  • the temperature difference between the part containing the far-infrared emitting material on the inner surface of the first room and the human body is large, and the radiant energy from the human body is proportional to the difference of the fourth power of each temperature. It becomes easy to be absorbed by the inner surface of the room. At this time, the direct absorption of heat radiation from the human body to the cooling and dehumidifying surface also works. 0 2 7 8
  • the inner surface of the first room has a large area compared to the area of the cooling and dehumidifying surface, the total amount of heat radiation from the human body to the inner surface of the first room is far-infrared on the inner surface of the first room. It works in the area of the part that contains the material. For this reason, heat radiation from the human body is absorbed in a large area. This heat radiation from the human body is finally absorbed by the cooling and dehumidifying surface and discharged outside the system.
  • the phenomenon that the heat radiation from the human body is absorbed by the cooling and dehumidifying surface through the inner surface of the first room is the principle of the cooling effect in the present invention.
  • the inside surface of the room is cooled and functions as an indirect (secondary) cooling source, so that it is not only on the cooling and dehumidifying surface but also on the inside surface of the room.
  • the principle of the present invention is to actively absorb the heat radiation from the human body.
  • the effect that humans feel cool is expressed as the cooling effect.
  • the effect of human warmth is expressed as the heating effect.
  • the principle of the cooling effect in the first room described above works even if the cooling dehumidifying surface and the inner surface of the room containing far-infrared emitting material are not in the line-of-sight range and there are obstacles between them.
  • the cooling dehumidifying surface and the inner surface of the room containing far-infrared emitting material are not in the line-of-sight range and there are obstacles between them.
  • the temperature of the far-infrared radiation material contained in the interior of the room decreases, and the cooling effect by absorbing far-infrared radiation from the human body is exhibited.
  • the indirect for example, walls
  • the indirect can be transferred indirectly through the transfer of thermal energy via indirect heat radiation. It can function as a cold heat source.
  • the cooling dehumidifying surface performs dehumidification by dew condensation, in addition to the cooling effect described above, comfort by dehumidification can be obtained. Since moisture in the air is a good far-infrared absorbing material, removing the moisture in the air can make the above-described cooling effect using heat radiation more effective.
  • the base material for the cooling and dehumidifying surface is preferably made of a metal (aluminum, iron, copper, other alloys, etc.) having good thermal conductivity from the viewpoint of cooling efficiency (or heating efficiency). Since the rate is low, the dehumidification effect due to condensation cannot be fully demonstrated even if it is cooled as it is.
  • the absorption efficiency of heat radiation from the moisture in the air near the metal surface to the metal surface is reduced. This is because the efficiency of attaching this moisture as water droplets to the surface of the metal due to condensation is low.
  • the emissivity of the cooling / dehumidifying surface can be increased and included in the air near the cooling / dehumidifying surface.
  • the absorption efficiency of heat radiation from the moisture to the cooling dehumidifying surface can be increased. For this reason, it is possible to increase the efficiency of attaching moisture in the air as water droplets to the cooling and dehumidifying surface due to condensation. That is, the dehumidifying effect can be enhanced.
  • the heating effect is the opposite.
  • a surface that functions as a cooling and dehumidifying surface is heated, it becomes a heated surface, and the heat of this heated surface is absorbed by the far-infrared emitting material on the inner surface of the first room, and the temperature rises.
  • the temperature of the far-infrared radiation material on the inner surface of the first room rises, increasing the amount of far-infrared radiation from there, which is absorbed by the inner surface of the person from the person in the first room.
  • the amount of heat radiation is reduced, and the heating effect works.
  • the temperature of the inner surface of the room containing the far-infrared emitting material is higher than the body temperature, heat is emitted from that part to the human body, and a higher heating effect can be obtained.
  • the content of the far-infrared emitting material on the inner surface of the room containing the far-infrared emitting material is preferably 1% by weight or more, and more preferably 3% by weight or more. Is obtained. This also applies to a cooling / dehumidifying surface or a heating surface containing a substance composed of the same molecule as that constituting the far-infrared emitting substance. When the value of this content is less than 1% by weight, the effect of transferring and receiving thermal radiation with high efficiency is reduced.
  • the upper limit of the content is room If it is the inner surface (wall surface etc.), it is about 20 to 30% by weight.
  • the cooling dehumidifying surface and the heating surface contain more far-infrared emitting materials as long as they can be contained.
  • the area occupied by the cooling and dehumidifying surface can be reduced because highly efficient energy transfer is used. For this reason, construction costs can be reduced, and it is advantageous from the viewpoint of effective use of interior and indoor area. Furthermore, since it is a cooling effect due to the transfer of thermal energy via thermal radiation, compared to cooling with an air conditioner that cools the air and cools the human body by applying this air to the person, heat exchange with a change in energy form Since the number of times is reduced and the exchange loss during heat exchange is reduced, the energy consumption can be reduced.
  • the use of the room is not limited, and it may be a corridor, a passageway, a washroom, a toilet, a room inside the entrance, a storage room, a store, a public facility room, a warehouse, an office, a room for raising animals. It may be a warehouse or a storage room for food.
  • the room may also be a vehicle passenger compartment or a cargo compartment.
  • the far-infrared emitting material can be used as long as the far-infrared emissivity is 0.6 or more, and a material having 0.8 or more is preferable.
  • a material having an emissivity of far infrared rays of 0.6 or more may be selected from natural stone materials and various ceramic materials.
  • the emissivity is more preferably higher, and specifically, a higher effect is obtained when the emissivity is 0.9 or more.
  • the emissivity of the material is the ideal black body far-infrared radiation energy under the same conditions.
  • the emissivity value is preferably at room temperature (for example, 25 ° C) close to the actual use temperature. For example, a value near 10 ⁇ m that has a large thermal effect on the human body may be adopted.
  • the emissivity of the far-infrared emitting material falls below the above value, the utilization efficiency of the input energy decreases.
  • the emissivity is low, so the ability to exchange heat using radiation / absorption (heat exchange capacity) is small, and heat exchange mainly depends on convection. In this case, the effect of the present invention cannot be obtained.
  • materials with low thermal conductivity such as wood are disadvantageous in terms of cooling efficiency on the cooling and dehumidifying surface or heating efficiency on the heating surface. For example, cooling wood to dehumidify by condensation is inefficient and impractical. Therefore, the far-infrared radiation material used in the present invention is preferably natural stone or a ceramic material.
  • the heat exchange capacity is a parameter proportional to (emissivity Z heat capacity) of the material.
  • the form of the substance composed of the same molecule as that constituting the far-infrared emitting substance may be different.
  • one may be an integral body and the other may be a powder.
  • both are powders, but the particle diameters and particle shapes may be different.
  • the compounding quantity to a base material may differ.
  • the embodiment (7) and the embodiment (8) may be used by switching in one system or may be used individually.
  • the system according to (9) includes a second chamber that is adjacent to the first chamber and includes at least a part of the inner surface of the second chamber containing a substance composed of the same molecule as that constituting the far-infrared emitting material. (7) or (8) system It corresponds to.
  • the cooling effect using the transfer of thermal radiation between the same far-infrared radiation materials described in the explanation of the system in (7) above also extends to the second room adjacent to the first room. For example, if the first room and the second room are connected via an opening, thermal radiation will be transferred through this opening, and the temperature of the part containing far-infrared radiation in the second room will decrease. Occurs. At this time, even if there is a part containing far-infrared radiation in the second room where the area of the opening connecting the two rooms is small and the cooling and dehumidifying surface in the first room cannot be seen, Due to the movement phenomenon, the temperature difference between the inner surfaces of both rooms is corrected, and the cooling effect in the second room works. This also applies to the heating effect.
  • the partition member is not the far infrared reflective material (for example, metal).
  • Thermal energy transfer via thermal radiation through the cooling dehumidification surface and the first room inner surface and the partition member, and between the partition member and the second chamber inner surface occur.
  • the heat of the portion containing the far-infrared emitting material in the second room is finally absorbed by the cooling / dehumidifying surface through the partition member in the form of heat radiation.
  • This activates the cooling effect in the second room.
  • this effect since this effect has a loss at the time of transmission / reception of thermal radiation in the partition member, the degree of the effect is low as compared with the case without the partition member. This is also true for the heating effect.
  • the bent portion has an inner surface (for example, a wall surface) containing far-infrared radiation material, so that the above-described multi-stage heat radiation can be exchanged. If possible, a cooling effect (or heating effect) can be applied to the bent part.
  • the usage status of far-infrared emitting materials in the first room and the second room may or may not be the same.
  • the first room contains far-infrared emitting materials on the floor, wall, and ceiling
  • the second room contains far-infrared emitting materials on the wall and ceiling. Configuration is also possible.
  • the limitation on the content of far-infrared radiation on the inner surface of the second room is the same as in the first room.
  • the internal definition is the same as in the first room.
  • the cooling and dehumidifying surface that requires energy consumption for the cooling effect may be in the first room and not in the second room. Even when the first room and the second room are physically partitioned by the partitioning means, the cooling effect is exhibited as described above. In other words, even if the first room and the second room are partitioned and privacy and independence are ensured, the cooling and dehumidifying surface in the first room is cooled, so that Cooling effect and second The cooling effect in the room can be obtained at the same time.
  • the wall of the first room is a painted wall containing 1% by weight or more of the powdered material constituting the far-infrared radiation material. It corresponds to.
  • the system of (10) above since the far-infrared radiation pulverized material may be mixed into the painted wall material, the conventional construction method can be adopted for the construction, and the construction cost can be reduced.
  • the painted wall is a wall surface that has been conventionally used in ordinary houses, etc., and therefore has a high affinity for people familiar with conventional houses.
  • a painted wall is a wall formed by applying the material that makes up the wall onto the base of the wall.
  • Specific examples include plastered walls, diatomaceous earth walls, plaster walls, textile walls (Kyoto walls, Juraku walls, etc.) , Sand walls, earth walls, etc.
  • the painted wall is not limited to a wall surface, and may be a ceiling surface.
  • the blending ratio of the same material as the far-infrared emitting material to the coating wall of the powdered material is 3% by weight or more, a more remarkable effect is obtained.
  • the upper limit of the mixing ratio of the pulverized material is about 20 to 30% by weight. More than this The effect will be saturated even if it is increased, and the workability and material of the painted wall will be adversely affected.
  • the blending ratio is the value in the dry state after construction.
  • the target of blending the same material as the far-infrared radiation material is plaster panels and other interior panels (interior boards) and interior sheet-like building materials such as wallpaper (material is A resin layer), a layer of paint (painted surface), a member that forms a surface exposed in the room, such as a shoji screen or paper, a layer of adhesive for applying wallpaper, a sheet-like member that covers the floor, It may be a decorative sheet, glass, or the like that has been printed with woodgrain or the like.
  • the lower limit of the blending ratio of the pulverized material in these materials is the same as in the case of painted walls.
  • the upper limit differs depending on the material, but is almost the same as the case of painted walls.
  • the shape of the powdered product may be a particle shape or a fiber shape. Further, it may be pulverized into an irregular shape.
  • the system of (1 1) includes partition means for partitioning the first room and the second room, and the partition means includes a substance made of the same molecule as that constituting the far infrared radiation substance. This corresponds to the system in (9) above.
  • the first chamber and the second chamber via the partitioning means are transferred based on the principle that heat energy transfer between the same molecular species via thermal radiation is performed with high efficiency. The transfer efficiency of thermal radiation energy between rooms is increased. For this reason, even if the first room and the second room are partitioned, the cooling effect or the heating effect in the first room can be effectively applied to the second room.
  • partitioning means include various doors, walls, and curtains.
  • the content of the substance consisting of the same molecule as that constituting the far-infrared emitting substance in the partitioning means is 1% by weight or more as in the case of the wall surface. The above is preferable, and 3% by weight or more is more preferable.
  • the first room and the Z or the second room are provided with storage via the opening / closing means, and the indoor side surface of the first or second room of the opening / closing means in the closed state
  • the system of (9) above which includes a substance composed of the same molecule as that constituting the far-infrared emitting substance.
  • the content of the substance composed of the same molecule as that constituting the far-infrared radiation substance on the surface is preferably 1% by weight or more, as in the case of the wall surface, and is preferably 3% by weight. More preferably.
  • Examples of storage doors include sliding doors, open doors such as doors, roll-up structures (single screens), and folding doors.
  • the material is not particularly limited.
  • a wooden door can be used for storage in a Western-style room, and a shoji screen or a bag can be used for storage in a Japanese-style room.
  • the inner surface of the room contains the same material as the far-infrared emitting material contained in the cold heat source (or the heat source), thereby transferring the heat radiation to the inner surface of the room.
  • Secondary cooling radiation surface or secondary heat radiation surface Used as an effective cooling or heating effect. According to the system (1 2) above, using the storage door, It is possible to secure a surface where this heat radiation is efficiently transferred.
  • the system of (13) above corresponds to the system of (7) above, wherein the cooling and dehumidifying surface is constituted by a coating layer containing a far-infrared emitting material formed on a metal surface.
  • the cooling and dehumidifying surface is constituted by a coating layer containing a far-infrared emitting material formed on a metal surface.
  • the high cooling efficiency of the metal (the property of being easy to cool) is used, and effective by the transfer of thermal energy between the far-infrared radiation Cold cooling function (function to absorb heat radiation).
  • the emissivity of the coating layer can be increased, the ability to absorb heat radiation from moisture in the air can be increased, and the dehumidification efficiency due to condensation can be increased. That is, a high dehumidifying effect can be obtained.
  • the system of (14) above corresponds to the system of (8) above, wherein the heating surface is constituted by a coating layer containing a far-infrared emitting material formed on a metal surface. According to the system of (14) above, it is possible to obtain an effective thermal radiation function by utilizing the high heating efficiency (easy to be heated) of the metal and the transfer of thermal energy between far-infrared radiation materials. .
  • the content of the far-infrared ray emitting substance in the coating layer in the above (13) and (14) is 1% by weight, preferably 3% by weight or more, more preferably 20% by weight or more.
  • materials other than the far-infrared emitting material constituting the coating layer paints, organic binders, inorganic binders, various adhesives and putty, various fillers, and the like can be used.
  • the above-mentioned coating layer is obtained by mixing a pulverized product of far-infrared radiation material with paint or an inorganic binder and applying it to a metal surface. Can. At this time, in the cured state,
  • the mixing amount may be adjusted so that the coating layer contains 1 wt%, preferably 3 wt% or more, more preferably 20 wt% or more.
  • reflection that reflects far-infrared rays such as metal foil on the outside of the layer containing the far-infrared radiation material on the inner surface of the room (opposite the room) It is preferable to arrange the members. Moreover, it is preferable to further arrange a heat insulating material on the outside of the reflecting member.
  • a member having a far-infrared reflecting layer such as a metal foil on the outside and a layer containing a far-infrared ray emitting substance on the inside (for example, a roll screen having such a structure) It is preferable to provide a function similar to that of a wall containing a far-infrared emitting material at the opening of the window.
  • the method for adjusting the living environment described in (15) to (17) above is a phenomenon in which heat transfer via thermal radiation between the same molecular species is performed with higher efficiency than when not between the same molecular species.
  • the far-infrared absorbing member secondary As a typical cold radiation source.
  • the far-infrared radiation emitted from the cloth is absorbed by the inner surface of the room and the surface to be cooled, and thereby the amount of heat radiation from the cloth. Creates a reduced state. In this way, the heat radiation from the human body is easily absorbed by the clothing using the cloth. To produce.
  • changing the cooling surface to the heating surface creates an environment that reduces the amount of heat lost from the human body in the form of heat radiation.
  • the same molecule as the molecule constituting the far-infrared emitting substance is disposed in the room. Cooling and dehumidifying surface that performs dehumidification by dew condensation, including the substance that is cooled, reduces the amount of heat radiation from the cloth that contains the same molecule as the molecule that constitutes the far infrared radiation substance .
  • the room in a room containing a far-infrared emitting substance in at least a part of the inner surface, the room is disposed in the room, and includes a substance composed of the same molecule as that constituting the far-infrared emitting substance, and heating is performed.
  • a possible heating surface is heated to increase the amount of heat radiation from the cloth containing a substance composed of the same molecule as that constituting the far infrared radiation substance.
  • the far-infrared emitting substance refers to a substance having an emissivity at room temperature (25 ° C) of 0.6 or more, preferably 0.8 or more, more preferably 0.9 or more.
  • the far-infrared emitting material is preferably ceramic or natural stone.
  • the inner surface of the room is composed of painted walls (stucco wall or sand wall), and the far-infrared radiation material pulverized material is mixed in the raw material.
  • a method of mixing the pulverized material of infrared radiation material and forming a painted surface with the paint, a method of mixing the pulverized material of far infrared radiation material in the raw material constituting the building material such as gypsum board, wallpaper 2009/058433 includes a method of mixing powdered material of far infrared radiation material.
  • the far-infrared radiation material is processed into a panel shape to form the interior of the room.
  • the content of the far-infrared emitting material on the inner surface of the room is preferably 1% by weight or more, more preferably 3% by weight or more, and even more preferably 10% by weight or more. This also applies to the cooling and dehumidifying surface and the heating surface.
  • the fabric may be a woven fabric or a non-woven fabric.
  • the fiber to be used may be a natural fiber or a synthetic fiber, or may be a mixture of natural fiber and synthetic fiber.
  • a method of coating the fabric or the fibers that make up the fabric with finely pulverized far-infrared radiation, and finely pulverizing the far-infrared radiation in the synthetic fiber material And using a fiber obtained by spinning from this raw material.
  • Another method is to mix finely pulverized far-infrared radiation material with the dye used to dye the cloth.
  • the content of the far-infrared emitting substance in the cloth is also 1% by weight or more, preferably 3% by weight or more, more preferably 10% by weight or more.
  • Cloth can be used for indoor clothing, bedding, furniture, and other daily necessities. For example, pajamas and shirts using the cloth, rugs and bedding using the cloth (for example, futons and pillows), furniture such as beds and sofas using the cloth, cushions and cushions using the cloth, Examples include various types of covers such as bet covers and tablecloths using the cloth, and curtains using the cloth.
  • the knitted material constituting the knitted product is also included in the cloth.
  • the present invention relates to various types of rooms and facilities in which human activities and lives are performed, rooms that store articles (such as warehouse rooms), and display spaces (such as showcases). Can be widely used to adjust the environment of rooms and spaces. Explanation of symbols

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Abstract

本発明は、エネルギー効率に優れた室内環境調整システムを提供する。本発明の室内環境調整システムは、遠赤外線を放射・吸収し遠赤外線の放射率が０．６以上である遠赤外線放射物質を含む材料で構成された室内面構成部材３００、４００と、室内面構成部材の遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放射物質を含む材料で構成された冷却及び／又は加熱面を有する冷却及び／又は加熱源２００、３０１とを具備し、冷却源３０１の冷却面が冷却されると、その冷却面の遠赤外線放射物質が室内面構成部材３００、４００の遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線６２を吸収し、及び／又は、加熱源２００の加熱面が加熱されると、その加熱面の遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を室内面構成部材３００、４００の遠赤外線放射物質が吸収することを特徴とする。

Description

発明の名称 室内環境調整システム
技術分野
0 0 0 1
本発明は、 石材や無機材料粒子等が有する遠赤外線の放射および 明
吸収の性質を利用して、 室内を快適な環境に調整する室内環境調整 システムに関する。 田
書 背景技術
0 0 0 2
室内の温度を調整する方法としては、 加熱または冷却した空気を 室内で対流させる所謂対流方式が主流である。 また、 床暖房システ ムのように床面を加熱し、 足下から温めるシステムや、 セラミック スヒータのように放射 （輻射） を利用した暖房のシステムが知られ ている。 また、 冷房装置により冷却した空気で壁面や天井を冷やし 、 2次的に室内の冷房効果を得る仕組みが提案されている （例えば 、 特許文献 1 を参照） 。
0 0 0 3
特許文献 2には、 遠赤外線の熱放射によって、 室内の人間が温熱 を得る技術として、 遠赤外線を放射する床暖房を用いる構成が記載 されている。
0 0 0 4
特許文献 3には、 冷放射を用いた冷房、 熱放射を用いた暖房を行 う放射冷暖房装置が示されている。 先行技術文献
特許文献
0 0 0 5
特許文献 1 特開 2 0 0 0 - 3 5 6 3 6 4号公報
特許文献 2 特開 2 0 0 7 - 3 0 7 2 4 3号公報
特許文献 3 特開 2 0 0 7 - 1 2 7 2 9 2号公報 発明の概要
発明が解決しょうとする課題
0 0 0 6
上述した対流方式では、 室内における垂直方向の温度分布の差が 大きく、 エネルギー損失が大きいという問題がある。 また、 空気を 加熱または冷却し、 この空気から人間を加熱または冷却する 2段階 の熱交換を経ることもエネルギー損失が大きくなる要因となる。 ま た、 対流方式では、 気流が直接肌に当たることによる不快感の発生 や健康への悪影響が問題となる。 床暖房システムやセラミックスヒ —夕を用いた暖房装置は、 気流の問題は解消されるが、 エネルギー 利用効率が高いとはいえない。 また、 床暖房システムやセラミック スヒータを用いた暖房装置には、 冷房機能はなく、 冷房は、 対流方 式の冷房装置に頼る必要がある。
0 0 0 7
また、 特許文献 1 に記載されたような空気を冷却し、 それを壁面 等に当てて壁面等を冷却し、 さらにこの冷却された壁面により放射 熱を吸収する方法は、 気流の問題は発生しないが、 効率が著しく低 く、 やはりエネルギー利用効率が低い。
0 0 0 8
同様に、 特許文献 2に記載された遠赤外線を放射する床暖房を用 いる構成や、 特許文献 3に記載された冷放射と熱放射を用いた放射 冷暖房装置も、 効率の面で対流方式に及ばず、 実用には適していな い。
0 0 0 9
本発明は、 このような従来技術における問題を解決して、 エネル ギー効率がよく、 しかも室内の垂直方向における温度分布の差が小 さく、 気流が肌に当たることによる問題が発生しない室内環境調整 システムを提供することを目的とする。 課題を解決するための手段
0 0 1 0
本発明の室内環境調整システムは、 その好ましい実施形態を含め て、 次のとおり要約される。
〔 1〕 遠赤外線を放射 · 吸収し遠赤外線の放射率が 0 . 6以上で ある遠赤外線放射物質を含む材料で構成された室内面構成部材と、 前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放 射物質を含む材料で構成された冷却及び/又は加熱面を有する冷却 及び Z又は加熱源とを具備し、
前記冷却源の前記冷却面が冷却されると、 その冷却面の前記遠赤 外線放射物質が前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が放射 する遠赤外線を吸収し、 及び/又は、
前記加熱源の前記加熱面が加熱されると、 その加熱面の前記遠赤 外線放射物質が放射する遠赤外線を前記室内面構成部材の前記遠赤 外線放射物質が吸収することを特徴とする室内環境調整システム。
〔 2〕 前記室内面構成部材が前記遠赤外線放射物質からなる石材 で構成されるか、 前記遠赤外線放射物質を混入した材料で構成され るか、 又は前記遠赤外線放射物質からなる皮膜を有するものであり 、 前記冷却及び z又は加熱源の前記冷却及び/又は加熱面が前記遠 赤外線放射物質からなる石材で構成されるか、'前記遠赤外線放射物 質を混入した材料で構成されるか、 又は前記遠赤外線放射物質から なる皮膜で構成される、 上記 〔 1〕 に記載の室内環境調整システム
〔 3〕 前記室内面構成部材と前記冷却及び Z又は加熱源が同一の 部屋に存在する、 上記 〔 1〕 または 〔 2〕 に記載の室内環境調整シ ステム。
〔 4〕 隣接し合う又は互いに連通する第 1 の部屋と第 2の部屋が 存在し、 前記冷却及びノ又は加熱源が前記第 1の部屋に配置され、 前記室内面構成部材が前記第 1の部屋と前記第 2の部屋の一方又は 両方に配置されている、 上記 〔 1〕 または 〔 2〕 に記載の室内環境 調整システム。
〔 5〕 前記室内面構成部材が、 環境調整する室内の壁面、 天井面 及び床面のうちのいずれかのものの少なく とも一部を構成している 、 上記 〔 1〕 〜 〔 4〕 のいずれか一つに記載の室内環境調整システ ム。
〔 6〕 前記室内面構成部材が前記遠赤外線放射物質を 1重量％以 上含む、 上記 〔 1〕 〜 〔 5〕 のいずれか一つに記載の室内環境調整 システム。
〔 7〕 前記室内面構成部材が前記遠赤外線放射物質を 3重量％以 上含む、 上記 〔 6〕 に記載の室内環境調整システム。
〔 8〕 前記冷却及び/又は加熱源の前記冷却及び/又は加熱面が 、 前記遠赤外線放射物質を 1重量％以上含む被覆層で構成される、 上記 〔 1〕 〜 〔 7〕 のいずれか一つに記載の室内環境調整システム
〔 9〕 前記被覆層が前記遠赤外線放射物質を 3重量％以上含む、 上記 〔8〕 に記載の室内環境調整システム。
〔 1 0〕 前記被覆層が前記前記遠赤外線放射物質を 2 0重量％以 上含む、 上記 〔8〕 に記載の室内環境調整システム。
〔 1 1〕 前記冷却及び Z又は加熱源が、 内部に形成した流路に媒 体を流すことにより、 前記冷却及び Z又は加熱面を冷却及び Z又は 加熱する装置である、 上記 〔 8〕 〜 〔 1 0〕 のいずれか一つに記載 の室内環境調整システム。
〔 1 2〕 前記被覆層が金属材料の熱交換フィ ンの表面に形成され ている、 上記 〔8〕 〜 〔 1 1〕 のいずれか一つに記載の室内環境調 整システム。
〔 1 3〕 前記冷却面が結露による除湿を行う、 上記 〔 1〕 〜 〔 1 2〕 のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
〔 1 4〕 前記冷却面で結露した水を集める手段をさらに含む、 上 記 〔 1 3〕 に記載の室内環境調整システム。
〔 1 5〕 前記室内面構成部材及び Z又は前記冷却及び/又は加熱 源が石材床板パネルである、 上記 〔 1〕 〜 〔 5〕 のいずれか一つに 記載の室内環境調整システム。
〔 1 6〕 前記加熱源が前記遠赤外線放射物質を含むホッ 卜カーべ ッ トである、 上記 〔 1〕 〜 〔 5〕 のいずれか一つに記載の室内環境 調整システム。
〔 1 7〕 前記遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射率が 0. 8以上 である、 上記 〔1〕 〜 〔 1 6〕 のいずれか一つに記載の室内環境調 整システム。
〔 1 8〕 前記遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射率が 0. 9以上 である、 上記 〔 1 7〕 に記載の室内環境調整システム。
〔 1 9〕 前記遠赤外線放射物質を含む前記室内面構成部材は、 そ の表面積の合計が、 前記室内面構成部材が配置された部屋の内面積 の 2 5 %以上を占める、 上記 〔 1〕 〜 〔 1 8〕 のいずれか一つに記 載の室内環境調整システム。 '
〔 2 0〕 前記第 1 の部屋と前記第 2の部屋とを仕切る手段が存在 する場合、 前記仕切り手段が前記遠赤外線放射物質を含む、 上記 〔 4〕 に記載の室内環境調整システム。
〔 2 1〕 前記仕切り手段が開閉手段である、 上記 〔 2 0〕 に記載 の室内環境調整システム。
〔 2 2〕 室内に存在する物品の少なく とも一つが、 前記遠赤外線 放射物質を含む、 上記 〔 1〕 〜 〔 2 1〕 のいずれか一つに記載の室 内環境調整システム。
〔 2 3〕 前記物品が、 家具、 寝具、 衣類、 室内備品、 室内装飾品 、 又は収納扉である、 上記 〔 2 2〕 に記載の室内環境調整システム
〔 2 4〕 前記物品が、 椅子、 ソファ一、 テーブル、 机、 ベッ ド、 布団、 毛布、 寝依、 枕、 クッショ ン、 敷物、 パーティ ショ ン、 カー テン、 テーブルクロス、 又はベッ ドカバーである、 上記 〔 2 3〕 に 記載の室内環境調整システム。
〔 2 5〕 人間が活動又は生活する密閉空間、 物品を保管又は陳列 する密閉空間、 動物の飼育用の密閉空間、 あるいは輸送用移動体の 密閉空間の環境調整に用いられる、 上記 〔 1〕 〜 〔 2 4〕 のいずれ か一つに記載の室内環境調整システム。
〔 2 6〕 前記人間が活動又は生活する密閉空間が、 個別もしくは 集合住宅、 オフィス、 教育施設、 スポーツ施設、 図書館、 又は店舗 における密閉空間である、 上記 〔 2 5〕 に記載の環境調整システム
〔 2 7〕 前記物品を保管又は陳列する密閉空間が、 倉庫、 ショー ケース又は展示ケースにおける密閉空間である、 上記 〔 2 5〕 に記 載の環境調整システム。
〔 2 8〕 前記輸送用移動体が、 自動車、 鉄道車両、 船舶、 又は航 空機である、 上記 〔 2 5〕 に記載の環境調整システム。 発明の効果
0 0 1 1
本発明によれば、 エネルギー効率がよく、 しかも室内の垂直方向 における温度分布の差が小さく、 気流が肌に当たることによる問題 が発生しない室内環境調整システムが提供される。
0 0 1 2
本発明によれば、 衣料等を構成する布の熱放射を利用して生活環 境の調整を行う技術も提供される。 図面の簡単な説明
0 0 1 3
図 1 Aは、 Z r 0 2 + C a 0皮膜の波長に対する放射率特性を示 すグラフである。
図 1 Bは、 A 1 2 0 3 + T i 0 2皮膜の波長に対する放射率特性を 示すグラフである。
図 2は、 本発明の室内環境調整システムの一つの実施形態を説明 する図である。
図 3は、 図 2の実施形態における床の構造を説明する図である。 図 4 Aは、 図 2の実施形態における冷却除湿装置を説明する図で ある。
図 4 Bは、 図 4 Aの冷却除湿装置のフィ ンの構造を説明する図で ある。
図 5は、 図 2の実施形態における壁の構造を説明する図である。 図 6は、 図 2の実施形態における天井の構造を説明する図である 図 7 Aは、 図 2の実施形態において暖房効果が得られる原理を説 明する図である。
図 7 Bは、 図 2の実施形態において暖房効果が得られる原理を説 明する図である。
図 8 Aは、 図 2の実施形態において冷房効果が得られる原理を説 明する図である。
図 8 Bは、 図 2の実施形態において冷房効果が得られる原理を説 明する図である。
図 9は、 本発明の効果を実証する計測を行った環境を説明する図 である。
図 1 0は、 計測の結果を示すグラフである。
図 1 1 は、 遠赤外線を部屋の内面構成部材に吸収させることによ る冷房効果のデータを示すグラフである。
図 1 2は、 本発明の室内環境調整システムのもう一つの実施形態 を説明する図である。
図 1 3 Aは、 冷熱放射装置の上面図である。
図 1 3 Bは、 冷熱放射装置の正面図である。
図 1 4は 、 冷熱放射装置のフィ ンの構造を説明する図である。 図 1 5 Aは、 図 1 2の実施形態における床の構造を説明する図で める。
図 1 5 Bは、 図 1 2の実施形態における壁の構造を説明する図で ある。
図 1 5 Cは、 図 1 2の実施形態における天井の構造を説明する図 である
図 1 5 Dは、 図 1 2の実施形態における収納用襖の構造を説明す る図である。
図 1 5 Eは、 図 1 2の実施形態における収納扉の構造を説明する 図である。
図 1 5 Fは、 図 1 2の実施形態において使用可能な仕切り用襖の 構造を説明する図である。
図 1 5 Gは、 図 1 2の実施形態において使用可能なロールカーテ ンの構造を説明する図である。
図 1 5 Hは、 図 1 2 の実施形態において使用可能な壁紙が貼られ た壁の構造を説明する図である。
図 1 6 Aは、 図 1 2の実施形態において冷房効果が得られる原理 を説明する図でめ 。
図 1 6 Bは、 図 1 2の実施形態において冷房効果が得られる原理 を説明する図でめる。
図 1 7 Aは、 図 1 2の実施形態における冷房作用を説明する図で め 。
図 1 7 Bは、 図 1 2の実施形態における冷房作用を説明する図で ある。
図 1 8は 、 図 1 2の実施形態において冷熱放射装置が見通せない 場所にも冷房効果が及ぶ原理を説明する図である。
図 1 9は 、 図 1 2の実施形態における冷熱放射装置のフィ ン温度 と 5つの壁部分の熱放射量との関係を示すグラフである。
図 2 0は 、 本発明を利用して生活環境の調整を行う実施形態を示 す図である
図 2 1 Aは、 図 2 0の実施形態における冷房効果を説明する図で ある。
図 2 1 Bは、 図 2 0の実施形態における冷房効果を説明する図で ある。 図 2 2 Aは、 図 2 0の実施形態における暖房効果を説明する図で ある。
図 2 2 Bは、 図 2 0の実施形態における暖房効果を説明する図で ある。 発明を実施するための形態
0 0 1 4
本発明の室内環境調整システムは、
遠赤外線を放射 · 吸収し遠赤外線の放射率が 0 . 6以上である遠 赤外線放射物質を含む材料で構成された室内面構成部材と、
前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放 射物質を含む材料で構成された冷却及び Z又は加熱面を有する冷却 及び Z又は加熱源とを具備し、
前記冷却源の前記冷却面が冷却されると、 その冷却面の前記遠赤 外線放射物質が前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が放射 する遠赤外線を吸収し、 及び/又は、
前記加熱源の前記加熱面が加熱されると、 その加熱面の前記遠赤 外線放射物質が放射する遠赤外線を前記室内面構成部材の前記遠赤 外線放射物質が吸収することを特徴とする。
0 0 1 5
室内面構成部材は、 遠赤外線放射物質 （下記で詳述する） からな る石材で構成されるか、 遠赤外線放射物質を混入した材料で構成さ れるか、 又は遠赤外線放射物質からなる皮膜を有する。 前記冷却及 び/又は加熱源の前記冷却及びノ又は加熱面は、 遠赤外線放射物質 からなる石材で構成されるか、 遠赤外線放射物質を混入した材料で 構成されるか、 又は遠赤外線放射物質からなる皮膜で構成される。
0 0 1 6 本発明において、 「室内面構成部材」 とは、 環境調整の対称とな る密閉空間に露出した面を構成している部材を指す。 密閉空間は、 その内部と外部との連絡を可能にする ドアや窓などのような開閉手 段を備えることができる。 密閉空間の代表例は、 人間が生活 · 活動 する建物の部屋や廊下などであり、 このほかに、 物品を保管あるい は陳列する空間 （例えば倉庫内の部屋や、 商品のショーケース又は 美術品などの展示ケース） 、 家畜を含めた動物の飼育用の部屋、 人 間や貨物の輸送用の移動体 （自動車、 鉄道車両、 船舶、 航空機など ) が備える部屋、 などを挙げることができる。 人間が居住する住宅 を例に挙げれば、 室内面構成部材の典型例は、 壁面、 天井面、 およ び床面を構成している部材 （建材） である。 壁の一部に取り付けら れて部屋の内部と外部とを仕切るために設けられる開閉可能な建具 (戸、 障子、 襖など） も、 室内面構成部材に含められる。 部屋に付 属して設置された収納のための扉や襖なども、 室内面構成部材に含 められる。 環境調整の対象となる部屋に付属する収納のための区画 が、 扉や襖などで部屋から完全に仕切られない構造の場合、 収納区 画の部屋に露出した面を構成している部材も、 室内面構成部材に含 められる。
0 0 1 7
室内面構成部材の少なく とも一部は、 本発明における室内環境の 調整に必要な遠赤外線を放射 · 吸収する遠赤外線放射物質で構成さ れるか、 遠赤外線放射物質を混入した材料で構成されるか、 又は遠 赤外線放射物質からなる皮膜を有する。 遠赤外線の放射および吸収 を効率よく行うため、 室内面構成部材に混入される遠赤外線放射物 質は、 室内空間に露出していることが好ましい。 とは言え、 室内面 構成部材中の遠赤外線放射物質は、 室内空間に直接露出されずに、 遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射 · 吸収を有意に妨げない程度の 保護層 （例えば、 1 m m程度以下の厚さの塗装膜、 ニス層、 壁紙等 ) などで覆われていてもよい。
0 0 1 8
「遠赤外線放射物質」 は遠赤外線を放射 · 吸収する物質を言うが 、 本発明で用いる遠赤外線放射物質は、 遠赤外線の放射率が 0 . 6 以上、 好ましくは 0 . 8以上の遠赤外線放射物質である。
このような遠赤外線放射物質は、 通常、 いわゆる無機材料であり 、 天然及び人工の鉱物、 金属及び半金属の酸化物、 窒化物、 炭化物 、 硫化物、 水酸化物等、 炭酸塩などの塩やそれらの複合物 （複塩） 、 炭などのほか、 貝殻などの天然素材なども含まれる。 また、 本発 明の遠赤外線放射物質の殆どは広義のセラミックス材料 （金属以外 の無機材料をいう。 ） であるが、 有機物や有機物由来の物質であつ ても上記放射率の条件を満たすならば用いることができる。
本発明において、 遠赤外線放射物質を含む部材中における遠赤外 線放射物質の形態は、 遠赤外線放射物質を含む部材が遠赤外線を放 射 · 吸収できれば格別に制約はなく、 代表的には、 遠赤外線放射物 質からなる一体物 （石材） 、 遠赤外線放射物質の粒子、 粉末、 骨材 等 （これらをもまとめて粒子ともいう。 ） を含む部材、 遠赤外線放 射物質の皮膜を有する部材などの形態であることができる。
0 0 1 9
本発明において、 「遠赤外線放射物質からなる石材」 とは、 天然 又は人工の無機材料からなる固体一体物のことであって、 通常はパ ネルまたはタイル状の建材等として用いられる。 天然の石材の例と しては、 花崗岩、 玄武岩、 などを挙げることができる。 人工的に製 造した石材でもよいことはいうまでもない。 人造パネル等の建材や その他の一体物部材は、 石材と考えることができる。
0 0 2 0 本発明において、 「遠赤外線放射物質を混入した材料」 とは、 構 成成分の一部として遠赤外線放射物質を含む材料をいう。 この場合 の遠赤外線放射物質は、 典型的には天然又は人工の無機材料の粒子 として、 室内面構成部材の製造材料や冷却源及び/又は加熱源の冷 却及び/又は加熱面の製造材料中に混入される。
0 0 2 1
本発明において、 「遠赤外線放射物質からなる皮膜」 とは、 室内 面構成部材ゃ冷却及び Z又は加熱源の表面に形成した遠赤外線放射 物質の皮膜をいう。 この皮膜は、 適当な皮膜形成技術、 例えば熔射 、 蒸着などの P V D技術、 あるいは C V D技術により、 遠赤外線放 射物質を対象表面にコ一ティ ングして形成することができる。
0 0 2 2
本発明では、 室内面構成部材の遠赤外線放射物質と、 冷却及び Z 又は加熱源の冷却及び/又は加熱面の遠赤外線放射物質とは、 同一 である。 後に詳しく説明するように、 本発明の室内環境調整システ ムは、 同一分子種間における熱放射を介した熱移動が、 同一分子種 間でない場合に比較して高い効率で行われる現象を利用して、 室内 面構成部材と冷却及び/又は加熱源の冷却及び/又は加熱面との間 で熱放射を介し熱移動を高い効率で行わせることにより、 室内環境 の調整を実現するものである。 よって、 本発明のシステムが所期の 機能を発揮するためには、 それらの間で熱放射を介した熱移動が行 われる室内面構成部材と冷却及び/又は加熱源の冷却及び 又は加 熱面とに、 同一分子種の物質が存在する必要がある。 本発明では、 同一分子種で構成されている、 室内面構成部材の遠赤外線放射物質 と冷却及び 又は加熱源の遠赤外線放射物質のことを、 同一物質で あると称する。 ここで 「同一分子種」 とは、 遠赤外線を放射 ， 吸収 する性質を示し、 遠赤外線の放射率が 0 . 6以上、 好ましくは 0 . 8以上である一方の物質 （例えば、 室内面構成部材において使用す る遠赤外線放射物質） と、 遠赤外線を放射 · 吸収する性質を示し、 遠赤外線の放射率が 0 . 6以上、 好ましくは 0 . 8以上であるもう 一方の物質 （冷却及び Z又は加熱源の冷却及び Z又は加熱面で使用 する遠赤外線放射物質） とが、 分子レベルで同一であることをいう 。 ここでの 「分子」 とは、 化学結合により結合された原子の集団を 意味する。 したがって、 ここでいう 「分子」 には、 例えば天然石材 を構成する鉱物の結晶なども含まれる。 類似元素が置換あるいは固 溶した同一鉱物は同一分子種の物質と看做されている。 天然の鉱物 の場合、 複数の化合物で構成されるのが普通であり、 しかも巨視的 レベルでは鉱物中の部位によりそれらの化合物の結晶構造に違いが 見られることもある。 とは言え、 この場合は、 同じ原産地から切り 出した鉱物は、 実質的に同じ分子種の物質の実質的に同じ組成の集 合体であり、 全体として 「同一分子種の物質」 と同様に考えてよい
0 0 2 3
室内面構成部材、 あるいは冷却及び 又は加熱源の冷却及び Z又 は加熱面において、 上述の 「遠赤外線放射物質」 として無機材料粒 子を使用する場合、 そこには、 「遠赤外線放射物質」 としての無機 材料粒子以外の物質が共存するのが普通である。 例えば、 遠赤外線 放射物質としての無機材料粒子を含む漆喰により室内面構成部材を 形成した場合や、 遠赤外線放射物質としての無機材料粒子を含む塗 料を冷却及び/又は加熱源の冷却及び Z又は加熱面に塗布した場合 、 上述の 「遠赤外線放射物質」 としての無機材料粒子は、 漆喰中の 骨材あるいは塗料中のバインダー成分などと共存する。 このような 場合、 上述の 「遠赤外線放射物質」 としての無機材料粒子以外の物 質も、 遠赤外線を多かれ少なかれ放射 · 吸収する性質を持つ。 しか し、 本発明では、 同一分子種間における熱放射を介した熱移動が同 一分子種間でない場合に比較して顕著に高い効率で行われる現象を 利用しているので、 室内面構成部材と冷却及び/又は加熱源の冷却 及び/又は加熱面の両者に共通に存在しない物質が本発明において 果たす役割は、 きわめて少ないか、 または無視できる程度である。 したがって、 以下における本発明の説明において 「遠赤外線放射物 質」 に言及する場合、 それは室内面構成部材と冷却及び Z又は加熱 源の冷却及び/又は加熱面の両者に共通に存在する、 遠赤外線放射 率 0 . 6以上、 好ましくは 0 . 8以上の同一の物質 （下記で説明す る、 電磁波を介した同一分子間における分子振動の共鳴現象を引き 起こす物質） を指す。 但し、 遠赤外線を放射 · 吸収する物質に言及 していて、 上述の 「遠赤外線放射物質」 以外の物質を指すことを明 示している場合や、 文脈上からそれ以外の物質を指すことが明らか な場合は、 この限りでない。
0 0 2 4
室内面構成部材と冷却及び/又は加熱源の冷却及び/又は加熱面 とで遠赤外線放射物質としてともに無機材料粒子を使用する場合に は、 双方の粒子の粒径や形状は同一でも異なっていてもよい。 室内 面構成部材と冷却及び Z又は加熱源の冷却及び Z又は加熱面の双方 に含まれる無機材料粒子の配合量も、 同じである必要はない。 また 、 例えば、 室内面構成部材が壁面と天井面を形成していて、 遠赤外 線放射物質として無機材料粒子を使用する場合、 壁面と天井面の遠 赤外線放射物質の粒子の粒径や形状は、 同一でも異なっていてもよ い。 この場合、 無機材料粒子は、 室内面構成部材 （ここでの例では 、 壁面及び天井面を形成する建材） 中に、 本発明による同一分子種 間での熱放射を介した所期の熱移動を可能にする含有量で配合され る。 このとき、 壁面を形成する建材と天井面を形成する建材とで、 無機材料粒子の配合量は同一でも異なつていてもよい。 これらは、
2以上の壁面のそれぞれにおける遠赤外線放射物質の無機材料粒子 についても言える。
0 0 2 5
室内面構成部材と冷却及び Z又は加熱源の冷却及び/又は加熱面 において、 遠赤外線放射物質は複数種を用いてもよい。 遠赤外線放 射物質が石材の場合は、 室内面構成部材あるいは冷却及び/又は加 熱源の冷却及び Z又は加熱面のために、 2種以上の石材を組み合わ せて用いることができる。 遠赤外線放射物質が無機材料粒子の場合 は、 2種以上の無機材料粒子の混合物を用いることができる。 どち らの場合も、 室内面構成部材における無機材料粒子の組み合わせと 冷却及び/又は加熱源の冷却及び Z又は加熱面における無機材料粒 子の組み合わせが同じであれば （同じ組み合わせが含まれていれば ) 、 それらは 「同一物質」 であると見なされる。
0 0 2 6
室内面構成部材と冷却及び Z又は加熱源の冷却及び Z又は加熱面 に含まれる遠赤外線放射物質としての無機材料粒子は、 同一分子種 間での熱放射を介した所期の熱移動を可能にする量でそれらに存在 する。 通常、 室内面構成部材と冷却及びノ又は加熱源の冷却及び/ 又は加熱面は、 異なる業者により、 建設現場以外で製作して建設現 場に搬入されるか又は建設現場において施工されることが多いと考 えられる。 従って、 室内面構成部材と冷却及び Z又は加熱面には、 遠赤外線放射物質としての共通の無機材料粒子が、 それぞれの製造 業者又は施工業者により混入されることが多いと考えられる。 この ような場合、 遠赤外線放射物質としての無機材料粒子の含有量は、 それぞれの業者により室内面構成部材と冷却及び/又は加熱源の冷 却及びノ又は加熱面の各製造材料に含められる共通の無機材料粒子 の量をいう。 室内面構成部材中及び冷却及び/又は加熱面形成材料 中の無機材料粒子含有量は、 本発明による熱放射を介した熱移動を 実効あるものにする量として決定することができる。 その量は、 所 期の冷房及び Z又は加熱のために必要とされる熱移動量、 熱放射を 介した熱移動に利用可能な室内面構成部材と冷却及び Z又は加熱面 の面積、 使用する遠赤外線放射物質の熱放射特性などに依存する。 下記で説明する計測実験では、 遠赤外線放射物質としての無機材料 粒子は、 室内面構成部材材料中、 あるいは冷却及び/又は加熱面を 形成している材料中に 1重量％以上存在する場合に、 有効な効果が 認められ、 3重量％以上存在する場合により好ましい効果が得られ た。 一方、 遠赤外線放射物質として無機材料粒子を用いる場合のそ の含有量の上限は、 室内面構成部材と冷却及ぴノ又は加熱源の冷却 及び Z又は加熱面を形成する材料中に実際上含ませることができる 無機材料粒子の最大量によって決まり、 特に制約はない （理論的に は、 例えば 9 0重量％でもよい） 。 しかし、 実用上のその最大量は 、 室内面構成部材と冷却及び/又は加熱源の冷却及び Z又は加熱面 を形成する材料の取り扱い性や、 室内面構成部材と冷却及び/又は 加熱面の製造方法などによって決めればよい。
0 0 2 7
本発明では、 遠赤外線放射物質の無機材料粒子として、 複数種の 物質を使用 （上述の 「分子レベルで同一」 である物質を複数種使用 ) してもよい。 この場合には、 室内面構成部材と冷却及び Z又は加 熱源の冷却及び/又は加熱面とで同じ無機材料粒子の混合物を用い ることができる。 この場合の室内面構成部材材料と冷却及び Z又は 加熱源の冷却及び Z又は加熱面を形成している材料における無機材 料粒子の含有量は、 混合物中の複数種の同じ物質の合計量でもって 表される。 0 0 2 8
特殊な例として、 室内面構成部材と冷却及び/又は加熱源の冷却 及び Z又は加熱面とで、 同じ無機材料粒子を 1種以上含むならば、 異なる混合物を使用してもよい。 例えば、 第 1の壁面 （室内面構成 部材） では第 1の種類の無機材料粒子のみを使用し、 第 2の壁面 （ 室内面構成部材） では第 2の種類の無機材料粒子のみを使用する一 方で、 冷却及び Z又は加熱面で 2種類の無機材料粒子の混合物を使 用することも可能である。
0 0 2 9
遠赤外線の放射および吸収を効率よく行うためには、 遠赤外線放 射物質は極力、 環境調整する室内空間に露出していることが好まし い。 とは言え、 遠赤外線放射物質が室内空間に直接露出していなく ても、 1 m m程度以下の保護層 （例えば塗装の層、 ニスの層、 壁紙 等） で覆われているのであれば、 大きな問題はない。
0 0 3 0
室内面構成部材と冷却及び Z又は加熱源の冷却及び Z又は加熱面 における遠赤外線放射物質は、 それらの表面に露出しているもの又 はその近くのものが主に、 本発明による同一分子種間における熱放 射を介した熱移動に寄与する。 従って、 室内面構成部材と冷却及び z又は加熱源の冷却及び/又は加熱面が遠赤外線放射物質を混入し た材料で構成される場合、 室内面構成部材と冷却及び Z又は加熱源 の冷却及び Z又は加熱面における遠赤外線放射物質の必要含有量は
、 本発明における熱移動に寄与する、 それらの表面又はその近傍 （ 上述のとおり、 室内空間に直接露出していないが表面から 1 m m程 度までの深さに存在する遠赤外線放射物質も、 本発明による同一分 子種間の熱放射を介した熱移動に寄与することができる） に存在す る遠赤外線放射物質の量で表すことが適切である。 言い換えれば、 本発明における遠赤外線放射物質の含有量は、 室内面構成部材の表 面と冷却及び/又は加熱源の冷却及び Z又は加熱用の表面、 及びそ れらから 1 m mまでの深さに存在する遠赤外線放射物質の含有量と して表すのが適切である。 とは言え、 室内面構成部材 （上述のとお り、 環境調整の対象となる部屋や廊下などの空間 （室内空間） に露 出した面を構成している部材として定義される） が、 紙 （例えば壁 紙） や塗装した塗膜などの薄いフィルム又はシート状材料で構成さ れよう と、 漆喰などから形成した有意の厚さの層状材料で構成され ようと、 あるいはコンクリートなどから成形された、 構造部材を兼 ねる一体物の材料で構成されようと、 それらの材料が均一混合物で ある限り、 それらの表面とその近傍 （例えば 1 m mの深さまで） に おける遠赤外線放射物質の含有量 （ここでは、 室内面構成部材材料 中に占める遠赤外線放射物質の重量割合として表される） は、 室内 面構成部材材料の全体に占める遠赤外線放射物質の重量割合として 表される含有量と同じであると見なすことができる。 よって、 本発 明の室内面構成部材における遠赤外線放射物質の含有量は、 室内面 構成部材が均一混合物 （構成成分の分布が部材の全体にわたり一定 である混合物） からなると見なせる場合、 その材料の全体に占める 遠赤外線放射物質の重量割合として表される含有量でもって表すこ ととする。 室内面構成部材が均一混合物からなると見なせない場合 (例えば、 部材の厚さ方向において構成成分の分布に偏り （濃度分 布） がある場合） には、 室内面構成部材における遠赤外線放射物質 の含有量は、 室内空間に露出した面から 1 m mまでの深さに存在す る遠赤外線放射物質の平均の含有量 （重量割合として表される） で 表される。 これらは、 遠赤外線放射物質を混入した材料で構成され た冷却及び Z又は加熱源の冷却及び/又は加熱面についても当ては まる。 0 0 3 1
本発明で使用する遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射率は、 0 . 6以上であり、 好ましくは 0 . 8以上、 より好ましくは 0 . 9以上 である。 遠赤外線は、 波長が 3 m〜 1 0 0 0 2 mの電磁波のこと をいう。 材料の放射率は、 同一条件における理想的な黒体の遠赤外 線の放射エネルギーを Wflとし、 当該材料の遠赤外線の放射エネル ギーを Wとした場合に、 W Z W。によって定義される。 放射率の値 は、 本発明のシステムの実際の使用温度に近い室温 （例えば 2 5 °C ) におけるものが好ましく、 例えば、 人体に対する熱的な作用の大 きい 1 0 x m付近における値を採用する。
0 0 3 2
本発明において、 「冷却及び/又は加熱面」 とは、 室内面構成部 材との間の熱放射を介した熱移動によって室内面構成部材の冷却及 び/又は加熱を行う冷却及び Z又は加熱源の、 当該熱移動に関与す る 「面」 を指す。 言い換えれば、 「冷却及びノ又は加熱面」 とは、 冷却及びノ又は加熱源のうちの、 室内面構成部材の遠赤外線放射物 質と同じ遠赤外線放射物質が存在する部分の表面を指す。 上述のと おり、 遠赤外線放射物質は、 この表面に露出していることが好まし いとは言え、 1 m m程度以下の保護層で覆われていても差し支えな い。 冷却源の冷却面が冷却されると、 その冷却面の遠赤外線放射物 質が室内面構成部材の遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を吸収 し、 加熱源の加熱面が加熱されると、 その加熱面の遠赤外線放射物 質が放射する遠赤外線を室内面構成部材の遠赤外線放射物質が吸収 する。
0 0 3 3
本発明は、 同一分子種間における熱放射を介した伝熱 （熱移動） が、 同一分子種間でない場合に比較して高い効率で行われる現象を W 利用したもので、 冷却される面と部屋の内面の少なく とも一部とに 、 同一の遠赤外線放射物質を存在させることで、 部屋の内面 （例え ば壁面） を人体からの遠赤外線の吸収部材 （ 2次的な冷放射源） と して機能させ、 人体を冷やす冷房効果を得る点を基本的な発明思想 としている。 また、 この原理と逆の原理として、 上記冷却される面 を逆に加熱し、 熱の供給源とすることで、 部屋の内面を遠赤外線の 放射部材 （ 2次的な熱放射源） とし、 部屋の内面が、 人体から吸収 する遠赤外線の量を減らし、 それにより人間が寒いと感じる感覚を 和らげる暖房効果を得る点を基本的な発明思想としている。
0 0 3 4
例えば、 部屋の内面の全体を冷水による冷却面または温水による 加熱面とするのは、 コス トやインテリア性の点から困難である。 し かしながら、 部屋の内面の一部である、 壁や天井 （あるいは床） で あれば、 広い面積を確保できるので、 それを冷放射源または熱放射 源として利用できれば、 吸収あるいは放射される熱放射の総量は、 その面積で稼ぐことができる。 また、 部屋の内面を利用することで 、 冷房時には、 人体を囲む多方向への人体からの熱放射を周囲に吸 収させ、 暖房時には、 人体を囲む多方向への人体からの熱放射を減 少させることができる。 そのため、 冷却面または加熱面の面積が制 限され、 またその設置場所が制限されていても、 部屋内面全体を使 つた熱放射を利用した冷房または暖房を行える。
0 0 3 5
以下、 同一分子種間における熱放射を介した熱交換が高い効率で 行われる原理について説明する。 同一分子種間における熱放射を介 した熱交換が高い効率で行われるのは、 同一分子種の物質 （同一組 成および同一分子構造を持った物質） であれば、 電磁波を介した同 一分子間における分子振動の共鳴現象が起こるからである。 これは 、 同じ固有振動周波数の音叉間における音波エネルギーの伝搬現象 、 あるいは同じ同調周波数の同調回路間における電気信号の伝達や 電磁波の伝搬現象において、 エネルギーの伝達が高い効率で行われ るのと類似な現象として理解できる。
0 0 3 6
以下、 データに基づいて、 この原理について説明する。 図 1 Aと 図 1 Bは、 遠赤外放射材料の電磁波の波長に対する放射率のデータ として、 それぞれ Z 1" 〇2 +〇 &〇と八 1 2〇3 +丁 i 〇2の熔射皮膜 (厚さ 4 0 0 x m) を 6 0 0でに加熱した場合における放射特性を 示している。 なお、 2 〇2と。 &〇の成分比、 および A l 2〇3と T i 02の成分比はそれぞれ 1 ： 1 (重量比） である。
0 0 3 7
図 1 Aと図 1 Bには、 Z r 〇2 + C a O皮膜と A l 2〇3 + T i 〇2 皮膜とで、 波長に対する放射率の特性が異なることが示されている 。 これは、 遠赤外線放射物質の組成が異なれば （つまり分子種が異 なれば） 、 波長に対する放射率の特性が異なることを示している。
0 0 3 8
ここで、 両皮膜間に温度差を与え、 Z r 02 + C a O皮膜を相対 的に高温、 A 12〇 3 + T i O 2皮膜を相対的に低温とし、 Z r 〇 2 + C a〇皮膜から放射される遠赤外線を A 12〇3 + T i 〇2皮膜に吸 収させる場合を考える。 キルヒホッフの法則より、 放射率は、 その 材料の吸収率と同じあるから、 理想的な条件を考えた場合、 放射率 がー致する波長において、 Z r〇2 + C a O皮膜から放射され、 A 1203 + T i 02皮膜に向かう遠赤外線は、 A l 2〇3 + T i 02皮膜 に 1 0 0 %吸収される。 つまり、 エネルギーの輸送効率という観点 で見ると、 損失がない放射エネルギーのやり取りが行われる。
0 0 3 9 一方、 Z r 〇2 + C a O皮膜の放射率が A 1203 + T i 02皮膜の 放射率よりも大きな値となる波長では、 この放射率 （吸収率） の差 に起因して、 Z r〇2 + C a O皮膜から放射された遠赤外線の一部 は、 A 12〇3 + T i 〇2皮膜に吸収されない。 これは、 放射率 =吸 収率であるから、 その波長において （物質 Aの放射率 >物質 Bの放 射率 =物質 Bの吸収率） であれば、 物質 Aから放射された放射エネ ルギ一の一部が物質 Bに吸収されないからである。 例えば、 ある波 長において、 物質 Aの放射率が 0. 9であり、 物質 Bの放射率が 0 . 1である場合、 物質 Aから放射された当該波長の遠赤外線は、 物 質 Bで僅かしか吸収されず、 そのほとんどは反射される。 これは、 エネルギーの輸送効率という観点で見ると、 損失を伴う放射エネル ギ一のやり取りであるといえる。
0 0 4 0
また、 温度差の関係を逆とし、 Z r 〇2 + C a〇皮膜に、 A l 2〇
3 + T i 〇2皮膜から放射される遠赤外線を吸収させる場合を考える と、 同様な理屈により、 放射率が一致する波長において、 Z r〇2 + C a〇皮膜に向かって、 A l 2〇3 + T i 02皮膜から放射される 遠赤外線は、 Z r 〇2 + C a Oに 1 0 0 %吸収される （理想的な条 件の場合） 。 しかしながら、 Z r 〇 2 + C a〇の放射率が A 1 2 O 3 + T i 〇 2の放射率より も小さい波長では、 A 1 203 + T i 〇 2から 放射された当該波長の遠赤外線の一部は、 Z r〇2 + C a〇に吸収 されず、 損失が発生する。
0 0 4 1
つまり、 波長に対する放射率の特性の異なる材料間 （すなわち、 異なる分子種間） では、 理想的な場合であっても、 熱放射のやり取 りにおいて損失が発生する。 一方、 波長に対する放射率の特性の同 じ材料間 （すなわち、 同一の分子種間） では、 理想的な状況におい て、 熱放射のやり取りにおいて損失が発生しない。 本発明は、 同一 分子種間における熱放射を介した熱交換が高い効率で行われる上述 の原理に基づく室内環境調整システムを提供するものである。
0 0 4 2
図面を参照して本発明の実施形態を説明することにする。 以下の 説明では、 多くの場合、 冷却源における冷却面を 「冷却除湿面」 と 称している。 これに関連して注釈すると、 本発明のシステムでは、 同一分子種間における熱放射を介した伝熱が同一分子種間でない場 合に比較して高い効率で行われる現象を利用して、 室内面構成部材 と冷却源の冷却面との間で熱放射を介した伝熱を高い効率で行わせ ることにより、 冷房効果を得ている。 このシステムにおいて、 冷却 面での除湿は、 副次的な効果に過ぎない。 冷却面は、 冷媒などによ り冷却されることで、 冷房効果を発揮する。 その際に、 冷やされた 冷却面の温度が室内環境中に存在する湿分の露点以下に低下した場 合に、 冷却面で結露が生じ、 その結果実質的に除湿がなされること になる。 空気中の湿分は遠赤外線の吸収物質であるので、 壁面など の室内面構成材料の遠赤外線吸収機能や、 人体から室内面構成部材 への遠赤外線吸収を阻害する傾向を有する。 したがって、 冷却面で の結露の結果として室内環境の除湿がなされると、 本発明のシステ ムによる放射を利用した冷房効果の効率を高めることができる。 さ らに、 除湿の結果、 不快指数が下げられるので、 この点でも冷房効 果を高めることができる。 このように、 本発明のシステムにおいて 、 除湿は有利ではあるが、 不可欠なわけではなく、 除湿が行われる かどうかは、 本発明のシステムを適用した室内環境の湿度と、 冷媒 などで冷やされた冷却面の温度とに依存する。 とは言え、 冷却面で の結露による除湿が不利に働く ことはないこと、 また、 本発明のシ ステムが活用される高温の環境では湿度が高いことがよくあること を念頭に置いて、 以下の説明では、 冷却源における冷却面を 「冷却 除湿面」 と称している。
0 0 4 3
図 2は、 本発明の一つの実施形態として、 本発明の室内環境調整 システムを備えた部屋の概要を示す概念図である。 図 2には、 部屋 1 0 0が示されている。 ここで部屋 1 0 0は、 一戸建てや集合住宅 等の住居用の部屋である。 部屋 1 0 0は、 6面体形状の室内空間 1 0 1 を備えている。 室内空間 1 0 1 の内側は、 床面 2 0 0、 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0 により構成されている。
0 0 4 4
床面 2 0 0は、 表面が自然石を成形加工して得た床板パネルで構 成されており、 ヒ一夕制御装置 2 0 4によって制御される電熱ヒー 夕によって温められる。 床面 2 0 0は温められることで、 自然石の 遠赤外線放射効果により、 遠赤外線を室内 1 0 1 に放射する加熱面 として機能する。 床板パネルと同様の機能を有するものとして、 遠 赤外線放射物質 （例えば自然石の粉末粒子など） を含むホッ トカー ぺッ 卜などを利用することも可能である。
0 0 4 5
壁面 3 0 0は、 床面 2 0 0 を構成する自然石を粉砕した粉砕物を 混ぜた漆喰により構成されている。 壁面 3 0 0の一部には、 冷却除 湿面 3 0 1が設けられている。 冷却除湿面 3 0 1は、 最表面に床面
2 0 0 を構成する自然石を粉砕した粉砕物を含んでいる。 冷却除湿 面 3 0 1 は、 冷媒冷却装置 3 0 2によって冷却された冷媒によって 冷却される。 また、 後述するように、 冷却除湿面 3 0 1 を利用した 除湿装置が構成されている。 冷却除湿面 3 0 1 の設置面積は、 壁面
3 0 0の 5 %とされている。
0 0 4 6 図示省略するが、 壁面 3 0 0 には、 窓と ドアが設けられている。 この例では、 壁面 3 0 0に対する窓とドアの面積は、 3 0 %とされ ている。 天井面 4 0 0は、 床面 2 0 0を構成する自然石を粉碎した 粉砕物を含んだ石膏ボードによって構成されている。
0 0 4 7
この例では、 室内空間 1 0 1 を占める空気 （温度 2 0 °C、 湿度 5 0 %で計算） の熱容量に比較して、 床面 2 0 0に含まれる上記自然 石の総熱容量が、 約 3倍となるように設計されている。 また、 床面 2 0 0の石床の裏面側、 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0の当該自然 石を含んだ層の裏面側には、 遠赤外線を室内方向に反射するように (つまり、 遠赤外線が室外に逃げないように） 、 金属箔シ一トによ る反射層が設けられている。
0 0 4 8
図 3は、 床の断面構造を示す概念図である。 図 3には、 部屋 1 0 1 の下地構造体 2 0 1が示されている。 下地構造体 2 0 1は、 床の 下地となる構造体である。 この例では、 下地構造体 2 0 1の上に断 熱材 2 0 2が配置され、 その上に電気加熱ヒータを用いた発熱層 2 0 3が設けられている。 発熱層 2 0 3には、 ヒ一夕制御装置 2 0 4 から駆動電流が供給される。 発熱層 2 0 3 の下面側には、 図示省略 した金属箔シ一卜が敷かれ、 石材床板パネル 2 0 5 の方向に遠赤外 線を反射する構造とされている。
0 0 4 9
発熱層 2 0 3の上には、 天然石を厚さ 3 0 m mの厚さの板状に加 ェした石材床板パネル 2 0 5が敷き詰められている。 石材床板パネ ル 2 0 5を構成する天然石は、 花崗岩であり、 遠赤外線の放射率が 、 概略 0 . 9程度ものが選択されている。 この例では、 床面 2 0 0 の全てが図 3 に示す構造とされている。 0 0 5 0
発熱層 2 0 3に通電が行われ、 発熱層 2 0 3が発熱すると、 その 熱が石材床板パネル 2 0 5に伝わり、 石材床板パネル 2 0 5が温め られる。 石材床板パネル 2 0 5の温め具合は、 ヒー夕制御装置 2 0 4によって調整される。 温められた石材床板パネル 2 0 5は、 遠赤 外線を室内 1 0 1 に向かって放射する。
0 0 5 1
発熱層 2 0 3は、 温水を循環させることで、 熱を石材床板パネル に伝える構成としてもよい。 この際、 太陽光を用いて温水を得る構 成とすることで、 使用コス トを抑えることができる。 石材床板パネ ル 2 0 5は、 遠赤外線の放射率が 0 . 6以上、 好ましくは 0 . 8以 上、 より好ましくは 0 . 9以上である他の天然石やセラミックス材 料であってもよい。
0 0 5 2
図 4 Aに冷却除湿装置の概略を示す概念図を示し、 図 4 Bにその 一部断面図を示す。 図 4 Aに示すように、 冷却除湿装置は、 冷却除 湿面 3 0 1 を備えている。 冷却除湿面 3 0 1は、 表面を後述するコ 一ティ ング加工したアルミニゥム製のフィ ン 3 0 4を複数備えてい る。 このフィ ン 3 0 4は、 薄手の板状であり、 上下に延在している 。 フィ ン 3 0 4は、 熱伝導の良好な他の金属または合金材料、 例え ば鉄や銅、 それらの合金など、 で製作することもできる。
0 0 5 3
図 4 Bに示すように、 フィン 3 0 4の表面は、 遠赤外線吸収層 3 0 4 aによって覆われている。 遠赤外線吸収層 3 0 4 aは、 石材床 板パネル 2 0 5 を構成する自然石を粉砕した粉砕物とバインダ一と を混合し、 それを層状にフィン 3 0 4の表面に塗り、 乾燥させるこ とで得ている。 0 0 5 4
以下、 フィ ン 3 0 4表面の遠赤外線吸収層 3 0 4 aの形成方法の 一例を簡単に説明する。 まず、 床面 2 0 0を構成する自然石を平均 粒径が 5〜 1 0 0 ^ m (ここで説明する事例では、 5 0 m程度） となるように粉砕し、 それを 4 0重量部用意する。 次にバインダー として機能するコーティ ング材を 6 0重量部用意し、 それを溶剤 （ 分量外） と共に先の自然石を粉砕したものと混合する。 この混合物 をフィ ン 3 0 4の表面に厚さ 5 0 0 の厚さで塗り、 乾燥させる ことで、 遠赤外線吸収層 3 0 4 aを形成する。 こう して形成した遠 赤外線吸収層 3 0 4 aにおける、 床面 2 0 0 を構成する自然石を粉 砕した粉砕物の含有量は、 この例の場合 4 0重量％となる。 本発明 では同一分子種間における熱放射を介した伝熱 （放射伝熱） を利用 しているので、 遠赤外線吸収層 3 0 4 aが含有すべき粉砕物の含有 量は、 熱放射により移動すべき熱量に依存するとともに、 遠赤外線 吸収層 3 0 4 aの総面積にも依存する。 一般には、 遠赤外線吸収層 3 0 4は、 1重量％以上の粉碎物を含有することができ、 あるいは 1 0重量％以上又は 2 0重量％以上の粉砕物を含有することができ る。
0 0 5 5
フィ ン 3 0 4は、 アルミニウム製の支持板 3 0 3 と一体形成され ている。 支持板 3 0 3の裏面側は、 冷媒通路 3 0 5に露出している また、 支持板 3 0 3 の表面側 （室内側） には、 上記遠赤外線吸収 層 3 0 4 aと同じ層が設けられている。 冷媒通路 3 0 5には、 冷媒 として冷水が循環する。 この冷媒は、 冷媒冷却装置 3 0 2により冷 却される。 冷媒冷却装置 3 0 2の冷却機構は、 一般的な空調装置や 冷蔵庫に利用されているものと同じである。
0 0 5 6 冷却除湿面 3 0 1の下方には、 排水溝 3 0 7が設けられている。 冷媒通路 3 0 5内を冷却水が循環すると、 フィ ン 3 0 4が冷却され 、 フィ ン 3 0 4の表面の遠赤外線吸収層 3 0 4 aも冷却される。 遠 赤外線吸収層 3 0 4 aが冷却されることで、 遠赤外線吸収層 3 0 4 aに含まれた粉砕物が、 床面 2 0 0、 壁面 3 0 0、 天井面 4 0 0か ら放射された遠赤外線を吸収して、 部屋 1 0 0内の環境の冷却が行 われる。 また、 遠赤外線吸収層 3 0 4 aの表面に室内空間 1 0 1 の 空気中に含まれる水分が結露する。 この結露した水滴は、 排水溝 3 0 7 に滴下する。 排水溝 3 0 7の下部には、 集水夕ンク 3 0 8が着 脱自在な状態で取り付けられており、 排水溝 3 0 7 に滴下した水は 、 集水タンク 3 0 8に溜まる構成とされている。 この結露した水分 を回収する構成により、 除湿装置が構成されている。
0 0 5 7
冷媒は、 環境温度よりも低ければよいので、 冷水に限定されず、 冷媒ガスであってもよい。 冷媒冷却装置 3 0 2は、 例示したものに 限定されず、 冷媒を冷却できるものであれば、 利用することができ る。 冷却除湿面は、 床面や天井面を利用して構成してもよいが、 結 露した水滴の処理に工夫が必要となる。 また、 冷却除湿面を壁面の 一部に設けるのではなく、 部屋の中に別に配置することもできる。 ただし、 冷却除湿面が室内に露出し、 床面、 壁面および天井面との 間で放射を介した熱交換が行えるようにすることが重要である。 ま た冷却除湿面の表面を石材そのもので構成してもよい。 また、 冷媒 冷却装置 3 0 2の電力を太陽電池が発電した電力によって賄うよう にすることは好ましい。 冷媒除湿装置 3 0 2を利用した冷房は、 一 般的な対流式の冷房装置 （所謂エアコン） に比較して冷房効率が高 いので、 太陽電池発電によって十分に電力を賄うことができる。
0 0 5 8 図 5は、 壁の断面構造を示す概念図である。 図 2に示す壁面 3 0 0は、 図 5に示す断面構造を有している。 図 5には、 壁の下地構造 体となる基礎構造 3 1 0が示されている。 基礎構造 3 1 0の室内側 に断熱ポード 3 1 1が取り付けられている。 断熱ポード 3 1 1の上 には、 金属箔シート 3 1 2が張られ、 その上に漆喰層 3 1 3が形成 されている。
0 0 5 9
漆喰層 3 1 3は、 通常の漆喰材料に石材床板パネル 2 0 5 を構成 する自然石を平均粒径が 5〜 1 0 O m (ここで説明する事例では 、 5 0 ^ m程度） となるように粉砕したものを、 通常の漆喰の原料 (水を含まない原料） に対して、 2 0重量％混ぜ、 それに水を加え て混練したものを原料としている。 漆喰層 3 1 3の厚さは 3 0 m m であり、 その施工方法は、 通常の漆喰壁と同じである。
0 0 6 0
図 6は、 天井の断面構造を示す概念図である。 図 2に示す天井面 4 0 0は、 図 6 に示す断面構造を有している。 図 6 には、 天井の下 地構造体となる基礎構造 4 0 1が示されている。 この例では、 この 基礎構造 4 0 1 の下面に金属箔シート 4 0 2 を設置し、 さらに厚さ 2 0 m mの石膏ボード 4 0 3が取り付けられている。 石膏ボード 4 0 3は、 床面 2 0 0を構成する自然石を平均粒径が 5〜 1 0 0 m (ここで説明する事例では、 5 0 111程度） となるように粉砕した ものを 1 0重量％混合した組成を有している。
0 0 6 1
図 2〜 6 を参照して説明した本発明の実施形態における暖房の原 理について説明する。 本発明は、 室内にいる人間の体に放射熱を吸 収させて人間に温かさを感じさせる技術であるので、 ここでは、 暖 房という語を、 室内にいる人間が温かさを感じるようにする作用と いう意味で用いる。 図 7 A、 7 Bは、 暖房効果が得られる原理を説 明する概念図である。 暖房を行うには、 冷媒冷却装置 3 0 2を動作 させず、 ヒータ制御装置 2 0 4を動作させ、 床面 2 0 0 を加熱する 。 すると、 床面 2 0 0 を構成する石材床板パネル 2 0 5 (図 3参照 ) が加熱され、 石材床板パネル 2 0 5から遠赤外線が室内空間 1 0 1 に放射される。 図 7 Aには、 床面 2 0 0から放射される遠赤外線 が符号 5 1で示す矢印により概念的に示されている。
0 0 6 2
床面 2 0 0から放射された遠赤外線は、 一部が人間 5 2および室 内空間 1 0 1内の空気中の遠赤外線吸収成分に吸収され、 他は壁面 3 0 0および天井面 4 0 0に吸収される。 この際、 （ 1 ) 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0は加熱されておらず （つまり、 床面 2 0 0よ りも温度が低く） 、 さらに （ 2 ) 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0は 、 床面 2 0 0からの遠赤外線の発生源となる石材と同一の石材の粉 体が含まれているので、 床面 2 0 0が放射した遠赤外線は効率よく 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0に吸収される。
0 0 6 3
床面 2 0 0からの遠赤外線を吸収した壁面 3 0 0および天井面 4 0 0は、 遠赤外線を再放射する。 図 7 Bに、 再放射された遠赤外線 が符号 5 3の破線の矢印により概念的に示されている。 この再放射 された遠赤外線 5 3は、 一部が人間 5 2および室内空間 1 0 1 の空 気中の遠赤外線吸収成分に吸収され、 その他は、 再度壁面 3 0 0お よび天井面 4 0 0に再吸収される。 この遠赤外線の再放射の際、 壁 面 3 0 0および天井面 4 0 0の裏面側の金属箔シートにより、 室内 側に遠赤外線が反射されるので、 床面 2 0 0から放射された遠赤外 線の熱エネルギーの散逸が抑えられる。 これにより、 エネルギーの 有効利用を図ることができる。 0 0 6 4
図 7 A—図 7 B→図 7 Aの現象が繰り返されることで、 室内にい る人間は、 遠赤外線 （放射熱） を周囲から受けて暖かさを感じ、 ま た室内の空気中の遠赤外線吸収成分が遠赤外線を吸収して昇温する 。 こう して暖房効果が得られる。 また、 床面 2 0 0が加熱されそれ 自体が昇温するので、 床暖房と同様な効果が得られ、 それによる暖 房効果も同時に発生する。
0 0 6 5
上述した本発明による暖房作用によれば、 対流や熱伝導による暖 房でなく、 室内全体に行き渡る放射による暖房が行われるので、 室 内の特に垂直方向における温度分布の偏差が抑えられる。 また、 直 接加熱されるのは、 床面だけであり、 その床面から放射される遠赤 外線を介して、 熱を暖房に利用するので、 エネルギーの有効利用を 図ることができる。 このため、 エネルギーの無駄が抑えられる。 ま た、 室温の上昇のみではなく、 放射熱により人体が暖かさを感じる ので、 この点においても投入エネルギーの有効利用を図ることがで きる。 更に、 気流の流れを利用しないので、 温風が肌に当たること による不快感ゃ健康への悪影響が発生しない。 暖房の熱源として太 陽熱を利用した温水や太陽電池による自家発電力を利用した場合、 ゼロェミッショ ンを実現することができる。
0 0 6 6
次に、 本実施形態における冷房の原理について説明する。 本発明 は、 室内にいる人間の体に放射熱を吸収させて人間に温かさを感じ させる技術であるので、 ここでは、 冷房という語を、 室内にいる人 間が涼しさを感じるようにする作用という意味で用いる。 図 8 A、 8 Bは、 冷房効果が得られる原理を説明する概念図である。 この例 において、 冷房効果は、 （ 1 ) ヒータ制御装置 2 0 4および冷媒冷 却装置 3 0 2を共に動作させない場合の冷房効果と、 （ 2 ) ヒー夕 制御装置 2 0 4を動作させず、 冷媒冷却装置 3 0 2を動作させた場 合の冷房効果、 の 2つがある。 まず、 （ 1 ) の場合の冷房効果につ いて説明する。
0 0 6 7
( 1 ) の場合、 ヒータ制御装置 2 0 4および冷媒冷却装置 3 0 2 を共に動作させない。 しかしながら、 床面 2 0 0は、 大きな熱容量 を有する石材床板パネルが敷き詰められているので、 夜間や明け方 等の気温が最も低下した時の温度を維持する機能が高い。 換言する と、 夜間や明け方等の気温が最も低下した時に冷えた床面 （石床） 2 0 0は、 その後の気温の上昇に伴い温度が上昇するが、 熱容量が 大きいので、 気温の上昇ほど、 その温度は上昇しない。 したがって 、 気温が上昇した昼間でも冷たい感触が得られる。 このことは、 経 験的にも確認できることである。
0 0 6 8
一方、 壁面 3 0 0 と天井面 4 0 0は、 床面 2 0 0 に比較すれば石 材の含有割合は低く、 熱容量は床面に比較すればかなり小さい。 し たがって、 昼間に気温が上昇すると、 その影響を受けて、 壁面 3 0 0 と天井面 4 0 0は、 その温度が、 床面 2 0 0に比較すれば相対的 に高い温度になる。
0 0 6 9
例えば、 明け方の最低気温が 2 0 °Cで、 昼間の最高気温が 2 8 °C である場合、 床面 2 0 0は、 明け方に 2 2〜 2 3 °C程度の温度とな り、 屋内で適切な遮光を行えば、 昼間でもその最高温度は、 2 5〜 2 6 程度となる。 一方、 低熱容量の壁面 3 0 0の温度は、 床面よ り も数度高く、 さらに天井面 4 0 0は、 それよりも気温に近い温度 となる。 0 0 7 0
この結果、 相対的に低温の床面 2 0 0に向かって、 相対的に高温 の壁面 3 0 0や天井面 4 0 0から遠赤外線が放射され、 壁面 3 0 0 と天井面 4 0 0に含まれる遠赤外線放射物質が冷却される。 この冷 却は、 床面 2 0 0 の熱容量に比較して、 壁面 3 0 0およぴ天井面 4 0 0 の熱容量が小さいので、 即効性が高い。 壁面 3 0 0および天井 面 4 0 0は、 床面 2 0 0に遠赤外線の吸収という形で熱気を吸い取 られることで、 放射した分、 遠赤外線を吸収し易い状態となる。 こ の際、 床面 2 0 0は、 石材によりその表面が構成され、 また壁面 3 0 0および天井面 4 0 0は、 この石材の粉砕物を含んでいるので、 遠赤外線を介した熱量の移動が高い効率で行われる。
0 0 7 1
この結果、 図 8 Bに示すように、 人間 5 2が発する遠赤外線が、 床面 2 0 0、 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0 に吸収され易い状態と なり、 人間 5 2は涼しさを感じることになる。 また、 空気中の主に 水分から放射される遠赤外線も床面 2 0 0、 壁面 3 0 0および天井 面 4 0 0 に吸収され易い状態となり、 気温が低下する。
0 0 7 2
この （ 1 ) の場合の冷房機能は、 冷房のための電力エネルギーを 必要としないパッシプな機能であり、 エネルギー照射や環境に負荷 を与えない点で非常に好ましい。 しかしながら、 この場合、 外気温 が 3 0 °Cを超え、 さらに湿度が 6 0 %を超えるようなときには、 冷 房効果が十分でなく、 暑さの人体に与える負担が増加する。 つまり 、 暑いと感じるようになる。 このようなときは、 次に説明する （ 2 ) の場合の冷房効果により、 十分に快適に生活できる冷房を実現す ることができる。
0 0 7 3 ( 2 ) の場合、 ヒータ制御装置 2 0 4を動作させず、 冷媒冷却装 置 3 0 2 を動作させ、 冷却除湿面 3 0 1 を冷却する。 冷却除湿面 3 0 1が冷却されると、 冷却除湿面 3 0 1が、 床面 2 0 0、 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0よりも低温となる。 このため、 熱平衡状態の バランスの崩れが大きくなり、 床面 2 0 0、 壁面 3 0 0および天井 面 4 0 0から冷却除湿面 3 0 1 に向かって遠赤外線が放射され、 そ れが冷却除湿面 3 0 1 に吸収される。 この際、 床面 2 0 0は、 冷却 除湿面 3 0 1の表面にコーティ ングされた粉砕物と同一材料の石材 によりその表面が構成され、 また壁面 3 0 0および天井面 4 0 0は 、 冷却除湿面 3 0 1 の表面にコーティ ングされた粉砕物と同じもの を含んでいるので、 遠赤外線を介した熱量の移動が高い効率で行わ れる。
0 0 7 4
この様子が図 8 Aに示されている。 図 8 Aには、 実線の矢印 6 1 により、 床面 2 0 0、 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0から冷却除湿 面 3 0 1 に向かって遠赤外線が放射され、 それが冷却除湿面 3 0 1 に吸収される様子が概念的に示されている。 この場合の各部の温度 は、 天井面 4 0 0 >壁面 3 0 0 >床面 2 0 0 >冷却除湿面 3 0 1 の 関係となる。
0 0 7 5
床面 2 0 0、 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0は、 冷却除湿面 3 0 1 に遠赤外線の吸収という形で熱気を吸い取られることで、 放射し た分、 遠赤外線を吸収し易い状態となる。 これは、 床面 2 0 0、 壁 面 3 0 0および天井面 4 0 0の温度低下として現れるが、 冷却除湿 面 3 0 1 に放射熱を供給した結果、 平衡状態からのズレが大きくな り、 放射熱を吸収する能力が高められた状態であると理解すること もできる。 0 0 7 6
この結果、 人間 5 2が発する遠赤外線が、 床面 2 0 0、 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0に吸収され易い状態となる。 この状態が図 8 Bに示されている。 すなわち、 図 8 Bには、 破線の矢印 6 2で示す 放射熱が、 床面 2 0 0、 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0に吸収され つつある状態が概念的に示されている。
0 0 7 7
人間 5 2が発する遠赤外線が、 床面 2 0 0、 壁面 3 0 0および天 井面 4 0 0に吸収され易い状態となることで、 人間 5 2が持つ熱が 、 熱放射という形で床面 2 0 0、 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0に 吸収される。 この結果、 人間 5 2の体は熱量が奪われて冷却され、 人間 5 2は涼しく感じる。 このことは、 室内空間 1 0 1の空気中の 遠赤外線吸収成分が持つ熱エネルギーについても同様にいえる。 つ まり、 床面 2 0 0、 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0が遠赤外線を吸 収し易くなることで、 室内の空気中の遠赤外線吸収成分の熱ェネル ギ一が放射熱の形で床面 2 0 0、 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0 に 吸収される。 この結果、 室温が低下する。
0 0 7 8
この効果は、 室温を 1 〜 2 程度下げるだけであるが、 人体から 直接放射熱というかたちで、 熱量が床面 2 0 0、 壁面 3 0 0および 天井面 4 0 0 に奪われるので、 室温の低下以上に人間 5 2は涼しさ を感じることができる。
0 0 7 9
また、 冷却除湿面 3 0 1が冷却されることで、 その表面が結露し 、 その結露した水滴が図 4 Aに示す仕組みにより捕獲され、 回収さ れるので、 除湿機能を得ることができる。 空気中の水分は、 良好な 遠赤外線吸収成分であるので、 図 8 A、 8 Bの符号 6 1や 6 2で示 す遠赤外線の放射を利用した作用を阻害する。 したがって、 空気中 の水分が除去されることで、 上述した遠赤外線の放射を利用した床 面 2 0 0、 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0が遠赤外線をより吸収し 易くする状態を作り出す作用、 さらに人体から床面 2 0 0、 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0への放射熱の吸収の効率が高まり、 放射熱 が人体から吸収されることによる冷房効果が高まる。 また、 除湿機 能により不快指数が下げられ、 この点でも冷房効果が高まる。 これ らの理由により、 僅か 1 〜 2 °Cの空気温度の冷却効果であっても、 数値以上の涼しさを感じることができる。
0 0 8 0
このように、 人体が発生する放射熱の吸収作用を利用することで 、 室温の温度低下が僅かであっても有意な冷房効果を得ることがで きる。 この際、 冷気の流れを利用しないので、 冷気が肌に当たるこ とによる弊害の発生を抑えることができる。 また、 空気中の遠赤外 線吸収成分からの放射熱の吸収は、 室内において偏りなく行われる ので、 室内の垂直方向における温度分布の偏りを小さくでき、 エネ ルギ一の利用効率を高くすることができる。 また、 室温の低下が僅 かであるので、 所謂冷房病の症状の発生を抑えることができる。
0 0 8 1
また、 本発明による人体からの放射熱を吸収させる方式の冷房は 、 冷房効果の立ち上がりが速く、 所謂冷房の利きの即効性が高い。 このことも、 高い快適性と無駄なエネルギーの消費を下げる上で有 用となる。 特に本実施形態では、 人体からの放射熱が床面 2 0 0、 壁面 3 0 0および天井面 4 0 0の 3面に吸収されるので、 人体の冷 却効果が高い。
0 0 8 2
また、 上述の （ 1 ) の冷房効果の場合は、 冷媒のために外部から エネルギーを投入する必要がなく、 また温暖化ガスも出さないので
、 ゼロェミッションを実現することができる。 また、 上述の （ 2 ) の冷房効果の場合であっても、 必要な電力は、 通常の冷房に比較し て少なくて済むので、 省エネルギーを達成することができる。 特に 太陽電池を利用して、 上述の （ 2 ) の冷房効果を得る場合、 商用電 力を利用せずに効果的に冷房効果を得ることができる。
0 0 8 3
次に、 壁に遠赤外線放射物質の粉碎物を混ぜることの効果を実証 したデ一夕について説明する。
0 0 8 4
図 9は、 計測を行った環境を示す概念図である。 図 9 には、 ベニ ャ板で作った計測箱 5 0 1 の断面形状が示されている。 計測箱 5 0 1 は、 厚さ 1 5 m m厚のベニヤ板で構成され、 一面が開放された、 図示する寸法 （奥行きも 4 5 c mである） の箱構造を有している。 計測箱 5 0 1 は、 開放された面を図 3に示す床面 2 0 0 の上に置く 形で配置される。 床面 2 0 0の表面は、 図 3に関連して説明したよ うに石材床板パネル 2 0 5 (花崗岩を加工した 2 5 c m角、 厚さ 1 5 m mのパネル） が敷き詰められ、 このパネルの表面 （床面） は電 気加熱ヒー夕によって室温〜 4 5 °Cの範囲で温度調整して加熱され る。 この計測では、 計測箱 5 0 1内部中央の床面 2 0 0から 3 0 c mの高さの位置にアルミ箔で包んだ温度センサを配置し、 その部分 の気温を計測した。
0 0 8 5
計測箱 5 0 1内部の 4つの壁面の上方部分に漆喰パネル 5 0 2 を 貼り付けた。 この漆喰パネル 5 0 2は、 図 5に関連して説明した漆 喰層 3 1 3 を厚さ 2 0 m mのパネル状にしたもので、 図 3の石材床 板パネル 2 0 5 を構成する石材と同一の石材を平均粒径 5 0 ^の粉 状にしたもの （以下、 石粉という） を含んでいる。 ここでは、 石粉 の含有量を 0重量％、 1重量％、 3重量％、 5重量％、 1 0重量％ および 2 0重量％とした計 6サンプルを用意した。
0 0 8 6
計測は次の手順で行った。 まず、 床面 2 0 0を約 3 2 °Cの温度に 調整し、 1 0分間の温度変化が 0 . 1 °C以下に安定するまで待機し た。 床面 2 0 0の温度が安定したら、 4つの内壁面の上方部分に漆 喰パネル 5 0 2を固定した計測箱 5 0 1 を、 図 9 に示す状態で床面 2 0 0上に置き、 図示する気温計測位置において空気の温度の計測 を開始した。 漆喰パネル 5 0 2の下方は、 ベニヤ板が露出した状態 とした。
0 0 8 7
温度の計測は、 計測開始時、 計測開始から 1分後、 3分後、 5分 後、 7分後および 1 0分後において行った。 この作業を、 「漆喰の み」 、 「漆喰 +石粉 1重量％」 、 「漆喰 +石粉 3重量％」 、 「漆喰 +石粉 5重量％」 、 「漆喰 +石粉 1 0重量％」 、 「漆喰 +石粉 2 0 重量％」 の 6サンプルにおいて行った。
0 0 8 8
各サンプルの計測開始時点における計測温度からの増加分をまと めて、 下記表 1 に示す。
0 0 8 9
表 1
Figure imgf000041_0001
0 0 9 0
表 1のデータをグラフ化したものを図 1 0 に示す。 図 1 0から明 らかなように、 漆喰のみの場合に比較して、 石粉 （床面と同じ石材 の粉碎物） を混ぜた漆喰壁の方が、 温度上昇の立ち上がり、 および 上昇幅が大きい。 この実験では、 床面しか加熱しておらず、 一次放 射は、 床面からのみである。 したがって、 図 1 0のグラフは、 壁 （ 漆喰パネル 5 0 2 ) に含まれる石粉に起因して、 気温の上昇が観測 されることを示している。 このことから、 本発明の原理である室内 における加熱面以外の部材からの 2次放射を利用しての暖房効果の 妥当性が実証される。
0 0 9 1
図 1 0 に示されるデータには、 石粉を含有させることで、 特に加 熱開始後 3〜 7分といった立ち上がり時の温度上昇特性が改善され ている点が示されている。 物体の加熱による温度上昇は、 平衡状態 に至るまでの立ち上がり時に多くの熱エネルギーを要する。 したが つて、 図 1 0 に示すような立ち上がり時の特性が改善されている現 象は、 壁 （漆喰パネル 5 0 2 ) に石粉を添加した有効性を顕著に表 しているといえる。 そして、 この立ち上がり時の特性の改善効果は 、 石粉 1重量％添加で明確に現れ、 3重量％添加でさらに明確に現 れている。
0 0 9 2
石粉の漆喰への含有量について見ると、 含有量が 1重量％では、 3分後、 5分後および 7分後で有意な効果の違いが現れているが、 1分後と 1 0分後では、 違いが見られない。 したがって、 1重量％ で効果が認められ、 さらに含有量が 3重量％になると、 漆喰のみの 場合に比較して、 顕著に上昇温度の幅が大きくなる。 よって、 石粉 の含有量を 1重量％以上、 好ましくは 3重量％以上とすることで、 発明の効果が得られると結論される。 特に、 含有量が 3重量％にな ると、 漆喰のみの場合に比較して、 顕著に上昇温度の幅が大きくな る。
0 0 9 3
また、 石粉の含有量が 5重量％および 1 0重量％の場合は、 3重 量％の場合とそれ程顕著な差は観察されない。 しかしながら、 石粉 の含有量を 2 0重量％に増やすと、 顕著な昇温効果の違いが見られ る。 なお、 図示省略している力 、 石粉の含有量を 2 0重量％より増 やした場合、 昇温効果の増加はやや飽和傾向となる。 また、 石粉の 含有量を 2 0重量％より増やした場合、 漆喰壁の施工時における原 料のコテへの乗りや、 塗った際の伸びの均一性といった点で、 施工 性が低下する傾向が見られる。 このため、 漆喰壁の場合、 石粉の添 加は、 2 0〜 3 0重量％程度で止めておく ことが妥当であると考え られる。
0 0 9 4
図 1 0のデータは、 加熱面を構成する遠赤外線放射物質と同一の 材料を壁面に含ませることで、 壁面から 2次放射が行われ、 その 2 次放射成分が暖房効果に顕著な作用を及ぼしていることを実証して いる。 よく知られているように、 遠赤外線放射物質の遠赤外線の放 射と吸収の作用には、 可逆性がある。 したがって、 図 9に示す実験 において、 加熱面 （床面） を冷却除湿面とした場合、 図 1 0に示す データと逆の傾向、 すなわち冷却除湿面 （床面） に壁面 （漆喰パネ ル 5 0 2 ) から放射熱が吸い取られ、 壁面が放射熱を吸収し易くな り、 それにより、 計測箱 5 0 1 中の発熱体の熱が放射熱として壁面 に吸収される現象 （気温の降下） が観察されることが予想される。 よって、 図 1 0に示すデータは、 本発明における冷房効果を間接的 にではあるが支持しているといえる。 0 0 9 5
また、 図 1 0に示すデータは、 同一の遠赤外線放射物質間におけ る熱交換の優位性は、 熱交換が行われる材料において、 遠赤外線放 射物質が 1重量％以上あればその効果が確認でき、 3重量％以上で あれば、 その効果が顕著になることを示している。 このことから、 遠赤外線放射物質を含ませる割合に関する知見は、 冷却除湿面 （ま たは加熱面） においても同様であり、 本発明の冷却除湿面 （または 加熱面） として機能させるには、 その面に遠赤外線放射物質間を 1 重量％以上含ませる必要があり、 好ましくは 3重量％以上含ませる 必要があることが結論される。 また以上説明した図 1 0のデ一夕は 、 その他の材料 （例えば塗料の層や壁紙等） に遠赤外線放射物質を 含ませる場合の含有量の範囲を基礎付けるデータでもある。
0 0 9 6
次に、 高さ方向における均一な暖房が実現できることを実証する データを説明する。 表 2は、 上記実施形態で説明した条件を満たす 部屋を実際に施工し、 そこにおける垂直方向の温度分布を計測した 結果である。 計測は、 外気温が 1 1 の環境 （冬季の昼間） におい て、 床面の温度 （表 2の石床表面温度） を快適と感じる状態に加熱 してから 2時間経過後に、 床上上方の表 2 に示す位置の気温を計測 することで行った。 なお、 天井高は最大高部分で床上 3 5 0 c mで ある。
0 0 9 7
表 2
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0 0 9 8
表 2から明らかなように、 室内の垂直方向における温度分布は、 均一性が高い。 通常の対流方式の暖房 （所謂エアコン暖房） では、 床付近と天井付近とで、 温度差が 1 0 " :を超えることも珍しくない 。 また、 セラミックスヒータの放射熱を利用した暖房も、 放射熱を 感じるのは、 装置の前だけであり、 他は対流による暖房となるので 、 垂直方向における温度分布は、 対流方式の場合と大差ない。 表 2 に示すような垂直方向における温度分布の均一性が得られるのは、 床面からだけの遠赤外線の放射に頼らず、 壁面や天井面からの遠赤 外線の 2次放射を利用しているからであると考えられる。
0 0 9 9
次に、 遠赤外線を部屋の内面構成部材に吸収させることによる冷 房効果の実証データを説明する。 図 1 1 は、 表 2 に示す実証データ を得た部屋において、 外気温が 3 4 °C〜 3 5での夏季に計測を行つ た結果を示すグラフである。
0 1 0 0
図 1 1 の計測データは、 図 4 A、 4 Bにその概要を示す除湿装置 を動作させて、 室内の湿度を 4 0 %に保った状態で取得した。 ここ で、 気温は、 温度センサをアルミ箔で包み、 放射の影響を排除した 状態で計測した温度である。 体感温度は、 温度センサを黒体テープ (炭素繊維を配合した黒体と見なせる材質のテープ） で覆い、 放射 の影響を受けやすく した状態で計測した温度である。 また、 計測は 、 午後 2時頃の日中の最も高温となる時間に行った。
0 1 0 1
図 1 1 に示されるように、 床面および床上 5 0 c m付近の気温を 、 外気温に比較して 6〜 7 低い温度とすることができる。 また、 床上 1 0 0 c mの付近でも、 外気温よりも 4〜 5で低い気温とする ことができる。 床面から離れるほど、 気温および体感温度が上昇す るのは、 自然対流の影響と、 床面に近いほど、 放射熱が床面に吸収 される割合が高くなるからであると考えられる。
0 1 0 2
図 1 1 を見ると、 床上 5 0 c mまでの範囲では、 気温よりも体感 温度の方が、 0 . 2〜 0 . 5 °C低いことが分かる。 上述したように 、 体感温度は、 黒体テープで温度センサを覆う ことで、 放射の影響 を受けやすく した場合の温度である。 したがって、 上記の事実は、 床から床上 5 0 c mまでの空間では、 熱容量の大きい遠赤外線放射 物質である石床に遠赤外線が吸収されることで、 物体の温度低下が 生じている現象であるといえる。
0 1 0 3
この計測では、 温度センサは、 発熱体ではなく、 それ自体が遠赤 外線を放射する物体ではない。 それにも係わらず、 床に吸収される 放射の影響が観察されている。 したがって、 3 6 °C前後の発熱を常 時行い、 遠赤外線を放射する物体である人体は、 図 1 1 に示される 以上の体感温度の低下を感じることが推察される。 現に、 図 1 1で 見られる温度差以上の体感温度の低下を感じることが確認されてい る。 また、 図 1 1では、 気温と体感温度との顕著な差が見られない 床上 1 0 0 c m以上の空間でも、 涼しさを感じることができること が確認されている。
0 1 0 4
また、 図 1 1から明らかなように、 この計測結果では、 時間経過 に伴う温度変動が非常に小さい。 これは、 対流式の冷房が、 頻繁に オン Zオフや、 出力調整を行って、 小刻みな温度変動を示すのと対 象的である。 冷房時の温度変動は、 それに順応するための人体側の 対応調整機能の酷使につながり、 冷房病の原因の一つとなる。 この 点で、 図 1 1 に示す温度変化は、 健康に好ましいものといえる。 0 1 0 5
さらに、 図 1 1 に示すデータでは、 人間の足付近 （床から 5 0 c m付近） と頭付近 （床から 1 5 0 c m付近） の温度差が、 気温で見 て 2 . 5 °C程度に収まっている。 これも対流式の冷房に比べて大き な優位性である。 この点も健康の観点から好ましいものといえる。
0 1 0 6
以上述べたように、 図 1 1 のデータから、 本発明を利用した冷房 作用の効果、 その優位性が明らかとなる。
0 1 0 7
本発明においては、 遠赤外線を放射 · 吸収し遠赤外線の放射率が 0 . 6以上である材料 （上で説明した実施形態では、 床板パネルの 石材と、 壁面及び天井面を構成する漆喰に混ぜられた石粉） は、 同 一材料でなくても、 組成が近い材料であれば、 同一材料ほどではな いが、 同様の効果を得ることができる。 この点は、 遠赤外線材料と してセラミ ックス材料などを用いた場合でも同様である。 加熱面は 、 床面である方が、 床暖房効果を得ることができ有利であるが、 床 暖房効果を利用しないのであれば、 床面でなくてもよい。
0 1 0 8
上述の実施形態では、 床面、 壁面および天井面の全てに石材又は 石粉 （遠赤外線放射物質） が含まれる構成としたが、 遠赤外線放射 物質を含む面は、 床面と壁面、 壁面と天井面、 天井面と床面の 3種 の組み合わせのいずれかであってもよい。 この際、 一方の面から放 射された遠赤外線が他方の面に到達し易いようにすることが重要で ある。 例えば、 床面、 壁面および天井面の一面だけに遠赤外線放射 物質を含ませても、 各面間における放射熱のやり取りが効率良く行 えないので、 発明の効果は低下する。 0 1 0 9
遠赤外線放射物質を含む面の組み合わせを、 床面と壁面、 壁面と 天井面、 天井面と床面の 3種の組み合わせのいずれかとした場合、 各面の全面に遠赤外線放射物質を含ませなくてもよいが、 遠赤外線 放射物質を含まない面積が増大する程、 遠赤外線放射物質を含まな い部分における放射熱の放射と吸収時における損失が増大する。 こ のため、 本発明の放射を利用した暖房効果および冷房効果は、 低下 する。 よって、 上記の組み合わせにおいて、 各面の 5 0 %以上、 好 ましくは 6 0 %以上、 より好ましくは 7 0 %以上の面積に遠赤外線 放射物質を含ませる必要がある。 また加熱面および Zまたは冷却除 湿面は、 複数の場所に分かれて配置されていてもよい。
0 1 1 0
上記の例では、 遠赤外線放射物質の粉砕物 （石粉） を漆喰壁と天 井の石膏ボードに含有させる例を説明したが、 当該粉碎物を混ぜる ことができる建材であれば、 上記の例に限定されない。 例えば、 壁 紙等の内装部材に遠赤外線放射物質の粉砕物を含ませ、 それを用い ることで、 本発明の効果を得ることもできる。 また粉砕物を建材な どの室内面構成部材材料に混ぜるのではなく、 セラミツクスコ一テ ィ ング技術を利用して、 遠赤外線放射物質を室内面構成部材材料の 表面にコーティ ングしてもよい。
0 1 1 1
ここでは、 本発明のシステムを住居用の部屋に適用した例を説明 したが、 教室、 オフィス、 スポーツ施設、 図書館、 店舗、 その他人 間が活動や生活をする部屋全般に本発明は利用することができる。 上述の実施形態は例示であり、 物件や施工現場に合わせて、 各種建 材ゃ工法を適宜選択できることはいうまでもない。
0 1 1 2 図 2に示す構成において、 冷却除湿面 3 0 1 の代わりに （あるい はそれに加えて） 、 床面 2 0 0 を熱伝導により冷却する冷却手段を 設けて、 床面 2 0 0 を冷却してもよい。 床面 2 0 0は、 石材を整形 加工して得た石材床板パネル 2 0 5 (図 3参照） から構成されてお り、 その遠赤外線吸収機能は、 他の部分よりも大きく、 また熱容量 も大きい。 したがって、 冷房時に床面 2 0 0を冷やすことで、 床面 2 0 0の遠赤外線の吸収能力を高め、 室内の遠赤外線を床面 2 0 0 に吸収させることで、 より高い冷房効果を得ることができる。 ただ し、 床面 2 0 0が結露するのは、 好ましくないので、 結露が生じな い程度の冷却にする必要がある。 このような冷却を行う冷却手段と しては、 地下水や水道水を流した配管を石材床板パネル 2 0 5の裏 面側に接触させて配置し、 石材床板パネル 2 0 5 を裏面側から冷却 する構成を挙げることができる。 勿論、 この冷却手段は、 電気や他 のエネルギーを利用した強制冷却手段であってもよい。 また上記の 床面 2 0 0 を冷却する場合に、 床面以外での除湿を併用することで 、 室内の湿度を下げ、 床面 2 0 0への結露を抑えるようにしてもよ い。
0 1 1 3
冷却除湿面を構成するフィ ンの面が、 床面、 壁面および天井面に まんべんなく向くように、 フィ ン 3 0 4 (図 4 A参照） の形状や配 置の構造を工夫することで、 冷却除湿面における放射熱の吸収効率 をより高くすることができる。 この構造としては、 複数のフィ ンの 面の向きが互いに異なるようにする、 複数のフィ ンを斜めに配置す る、 フィ ンを湾曲させる、 フィ ンを屈曲させる等の構造を挙げるこ とができる。
0 1 1 4
図 1 2は、 本発明のもう一つの実施形態として、 本発明を利用し た室内環境調整システムを備えた部屋の概要を示す概念図である。 図 1 2には、 上方から俯瞰した状態が概念的に示されている。 図 1 2 には、 第 1の部屋の一例であるリ ビング 1が示されている。 リ ビ ング 1 に隣接して、 第 2の部屋の一例である和室 2が配置されてい る。 リビング 1 と和室 2 とは、 開け閉めが可能な障子 3 によって仕 切られている。 また、 和室 2には、 襖 2 1 を介して、 収納 （押し入 れ） 2 2が配置されている。 また、 リビング 1 には、 戸 1 1 を介し て、 収納 1 2が配置されている。
0 1 1 5
リ ビング 1 には、 開閉可能なガラス戸 4を介して、 第 2の部屋の 他の一例である廊下 5が繋がっている。 廊下 5から出入りが可能な 部屋として、 トイ レ 6 と脱衣所を兼ねる洗面所 7、 さらに洗面所に 隣接して適当な戸を介した配置された浴室 8がある。 トイレ 6 と洗 面所 7の廊下 5側の戸は、 通常の木製の戸である。 また、 トイレ 6 と洗面所 7の内装は、 下地の石膏ボードに通常の壁紙を貼った構造 である。 なお、 符号 9は、 玄関の戸である。 また、 リビング 1 には 、 冷熱放射装置 1 1 0が配置されている。 冷熱放射装置 1 1 0の詳 細については後述する。
0 1 1 6
図 1 2 に示す冷熱放射装置 1 1 0は、 冷放射と熱放射を切り換え て行うことができる装置である。 冷放射というのは、 冷却されるこ とで、 周囲からの熱放射を吸収する作用のことをいい、 熱放射とい うのは、 加熱されることで、 周囲に向かって熱放射を行う作用のこ とをいう。
0 1 1 7
図 1 2に示すように冷熱放射装置 1 1 0は、 室外機である冷温水 発生装置 1 1 1 に接続されている。 冷温水発生装置 1 1 1は、 ヒー トポンプ機能を備え、 冷水または温水を発生する。 このヒートボン プ機能は、 通常のエアコン等に用いられているものと同じ原理によ り動作する。 なお、 冷房効果だけを得るのであれば、 冷水の発生機 能だけでよい。 また、 暖房効果だけを得るのであれば、 温水の発生 機能だけでよい。
0 1 1 8
冷熱放射装置 1 1 0に、 冷温水発生装置 1 1 1から冷水が供給さ れると、 後述するフィ ンが冷やされ、 結露による除湿が行われる。 また冷却されることで、 フィ ンの表面は、 冷放射を行う冷却除湿面 として機能する。 また、 冷熱放射装置 1 1 0 に、 冷温水発生装置 1 1 1から温水が供給されると、 上記フィ ンが温められ、 このフィ ン の表面が加熱面 （熱放射面） として機能する。 なお、 冷水というの は、 冷温水発生装置 1 1 1の冷却機能によって冷却された水のこと であり、 温水というのは、 冷温水発生装置 1 1 1の加熱機能によつ て加熱された水のことをいう。 なお、 上記フィ ンに結露した水滴は 、 樋に滴下させて集められ、 屋外に排水される。
0 1 1 9
図 1 3 Aは、 冷熱放射装置 1 1 0を上方から見た上面図であり、 図 1 3 Bは、 図 1 3 Aにおいて矢印 1 1 2 の方向から見た正面図で ある。 冷熱放射装置 1 1 0は、 リ ビング 1 (図 1 2参照） の床面 1 1 3 と壁面 1 1 4に固定されている。 冷熱放射装置 1 1 0は、 アル ミニゥムにより構成され、 上下方向に延在する 2群のフィ ン 1 1 5 と 1 1 6 を備えている。 冷熱放射装置 1 1 0は、 熱伝導の良好な他 の金属または合金材料、 例えば鉄や銅、 それらの合金など、 で製作 することもできる。 フィ ン 1 1 5 と 1 1 6は、 それぞれ複数が配置 され、 壁面 1 1 4に対して斜め （この例では 4 5 ° ) の角度とされ ている。 この角度は、 1 5 ° 〜 7 5 ° 程度の範囲から選択可能であ る。 この例では、 フィ ン 1 1 5 と 1 1 6の表面が、 結露による除湿 を行う冷却除湿面、 または加熱される加熱面として機能する。 つま り、 フィ ン 1 1 5と 1 1 6 は、 冷熱放射源として機能する。 図 1 3 Aには壁面 1 1 4に対して斜めにした 2群のフィ ンを含む冷却放射 装置 1 1 0 を示しているが、 本願発明において冷却放射装置は、 壁 面 1 1 4に対して直角に配置した 1群のフィ ン （全てが平行に配列 した 1群のフィ ン） を備えることもできる。
0 1 2 0
フィ ン 1 1 5 と 1 1 6 とは、 互いに 9 0 ° 異なる角度されている 。 フィ ン 1 1 5 と 1 1 6 とは、 縦に細長い板状とされている。 図 1 4は、 フィ ン 1 1 5 ( 1 1 6 ) の断面形状を示す概念図である。 図 1 4に示すように、 フィ ン 1 1 5 ( 1 1 6 ) は、 細長い板状のアル ミニゥム板 1 1 5 aにより構成され、 その表面には、 遠赤外線の放 射率が 0. 9 を超える数値を示す花崗岩を粉碎した粉砕物 （以下、 石粉という） を混ぜた白い塗料により構成された厚さ約 2 0 0 m のコーティ ング層 1 1 5 bが形成されている。 コ一ティ ング層 1 1 5 b中の石粉の粒径は、 5 0 m以下とされている。 この石粉のコ 一ティ ング層 1 1 5 bにおける含有率は、 塗料の硬化状態 （乾燥状 態） で 2 0重量％とされている。 このコーティ ング層が冷却除湿面 および加熱面として機能する。 またアルミニウム板 1 1 5 aの内部 には、 上下方向に延びる水路 1 1 5 cが設けられている。
0 1 2 1
図 1 3 Bに示すように、 フィ ン 1 1 5 と 1 1 6の上部には、 給水 パイプ 1 1 7が貫通し、 その下部には、 排水パイプ 1 1 8が貫通し ている。 給水パイプ 1 1 7 と排水パイプ 1 1 8 とは、 フィ ン 1 1 5 および 1 1 6 を支持する支持部材としても機能している。 給水パイ プ 1 1 7は、 各フィ ンの水路 1 1 5 c (図 1 4参照） の上端に繋が り、 排水パイプ 1 1 8は、 各フィ ンの水路 1 1 5 c (図 1 4参照） の下端に繋がっている。 また、 給水パイプ 1 1 7 と排水パイブ 1 1 8 のそれぞれは、 屋外に配置された冷温水発生装置 1 1 1 (図 1 2 参照） に接続されている。
0 1 2 2
図 1 2に示す冷温水発生装置 1 1 1から供給された冷水または温 水は、 給水パイプ 1 1 7からフィ ン 1 1 5および 1 1 6内部の水路 1 1 5 cに供給され、 フィ ン 1 1 5および 1 1 6内部の水路 1 1 5 c を下方に向かって流れ、 排水パイプ 1 1 8を介して、 冷温水発生 装置 1 1 1 に回収される。 この回収された冷水または温水は、 冷温 水発生装置 1 1 1 において、 再び冷却または加熱され、 給水パイプ 1 1 7 に供給される。 この冷水または温水の循環により、 フィ ン 1 1 5および 1 1 6の温度調整が行われる。
0 1 2 3
図 1 3 Bに示すように、 フィ ン 1 1 5および 1 1 6 を上下から支 持した給水パイプ 1 1 7 と排水パイプ 1 1 8の両側は、 支柱 1 1 9 と 1 2 0により支えられている。 支柱 1 1 9 と 1 2 0の下端は、 床 面 1 1 3に固定され、 支柱 1 1 9 と 1 2 0の上部が壁面 1 1 4に固 定されている。 フィ ン 1 1 5 と 1 1 6の下方には、 断面が上方に向 かって凹型または V型を有する樋 1 2 1が配置されている。 樋 1 2 1 は、 結露する水滴を集める水滴収集手段の一例である。 樋 1 2 1 は、 支柱 1 1 9および 1 2 0 によって支えられ、 図の左方向に傾斜 する構造とされている。 樋 1 2 1の左端は、 屋外に延長した配水管 1 2 2 に接続されている。 この例では、 結露によりフィ ンに付着し た水滴は、 樋 1 2 1 に滴下し、 それにより樋 1 2 1 に集められ、 最 終的に排水管 1 2 2から屋外に排水される。
0 1 2 4 図示するように、 フィ ン 1 1 5 と 1 1 6は、 壁面 1 1 4に対して 4 5 ° 傾いており、 リ ビング 1 (図 1 2参照） の室内空間に対して 、 9 0 ° 異なる斜め 2方向にその面が向いている。 こうすることで 、 リビング 1 内のどの場所から見ても、 フィ ン 1 1 5および Zまた はフィ ン 1 1 6の面を見ることができる。 言い替えると、 リビング 1 内のどの部分からの遠赤外線も、 フィ ン 1 1 5および Zまたは 1 1 6の面に効率良く到達する。 あるいは、 リ ビング 1内のどの部分 に対してもフィ ン 1 1 5および/または 1 1 6からの遠赤外線が効 率良く到達する。 また、 フィ ン 1 1 5 と 1 1 6のそれぞれは、 平行 に並べて複数が配置されているので、 占有する面積および体積に比 較して、 フィ ンの総面積を大きくできる。 フィ ンの総面積を大きく することは、 遠赤外線の吸収量または放射量を大きくする上で、 ま た除湿の効率を高める上で有利となる。
0 1 2 5
図 1 2 に示すリ ビング 1 の床面は、 一般的な材料を用いた板張り (所謂フローリング） である。 図 1 5 A〜 1 5 Hは、 本実施形態で 用いた建材の構造を示す概念図である。 図 1 5 Aには、 リ ビング 1 の床の断面構造が概念的に示されている。 図 1 5 Aに示すようにリ ビング 1 の床は、 建物の躯体 6 0 1 の上にアルミ箔 6 0 3 による反 射面を備えた断熱パネル 6 0 2、 および板材 6 0 4を積層した断面 構造を有している。
0 1 2 6
板材 6 0 4の表面は、 2層のニス層 6 0 5 と 6 0 6が表面保護層 として形成されている。 板材 6 0 4に接したニス層 6 0 5は、 上述 したフィ ンの表面に付着させたのと同じ石粉を 0. 5 以下に更 に粉砕したものを乾燥状態において 1 0重量％含んでいる。 この二 ス層 6 0 5は、 ニスの原料に石粉を混ぜ、 良く攪拌し、 それを通常 3 のニスと同様に塗布し、 乾燥させることで得ている。 ニス層 6 0 6 は、 最表面の保護層であり、 ニス層 6 0 5と同じニスの原料に石粉 を混ぜていないものを用いて形成されている。
0 1 2 7
図 1 2に示すリ ビング 1の壁 1 3は、 厚さ約 3mmの漆喰の壁面 を備えている。 この漆喰の壁面には、 漆喰の原料に上述した石粉 （ 粒径 5 m以下） を硬化状態で 5重量％となるように混ぜている。 図 1 5 Bにこの壁 1 3の断面構造を示す。 図 1 5 Bには、 壁 1 3の 基礎となる躯体 1 3 1が示されている。 躯体 1 3 1には、 アルミ箔 1 3 2を躯体 1 3 1側に備えた石膏ボード 1 3 3が貼られている。 石膏ポード 1 3 3の室内側には、 上述した石粉入りの漆喰が塗られ 、 厚さ約 3 mmの漆喰の壁面 1 3 4が形成されている。
0 1 2 8
リビング 1の天井面も壁 1 3と同じ構造の漆喰の面とされている 。 リビング 1の天井部分の断面構造を示す図 1 5 Cには、 天井の基 礎となる躯体 1 4 1が示されている。 躯体 1 4 1の室内側には、 躯 体 1 4 1側にアルミ箔 1 4 2を備えた石膏ポード 1 4 3が貼られ、 石膏ボード 1 4 3の室内側に、 上述した石粉入りの漆喰が塗られ、 厚さ約 3mmの漆喰の天井面 1 44が形成されている。
0 1 2 9
図 1 2に示すように、 リ ビング 1には、 開閉可能なガラス窓 1 4 が設けられている。 ガラス窓 1 4の室内側には、 日除けとして金属 製のブラインド 1 5 (ベネシャンブラインド （Venetian blind) ) が 配置されている。
0 1 3 0
図 1 2に示す和室 2の床面は、 普通の畳である。 和室 2の壁 2 3 は、 壁 1 3と同様な漆喰の壁を備えている。 詳細な構造は、 壁 1 3 と同じである。 また、 和室 2 の図示省略する天井は、 図 1 5 Cに示 す構造とされている。
0 1 3 1
和室 2には、 開閉可能なガラス窓 2 4が設けられ、 ガラス窓 2 4 の室内側には、 開閉可能な障子 2 5が配置されている。 和室 2の障 子 3 に対向する面側には、 開け閉め可能な襖 2 1 を介して収納 2 2 が配置されている。 なお、 障子 3 と障子 2 5は、 木枠に障子紙を貼 つた一般的な障子である。
0 1 3 2
襖 2 1は、 壁 2 3 と同様な遠赤外線の放射吸収特性を発揮させる ために、 上述した石粉と同じものを含んでいる。 図 1 5 Dは、 襖 2 1の断面構造を示す断面図である。 襖 2 1は、 木製の骨組み 1 5 1 に紙 1 5 2 と 1 5 3 を貼り付けた基本構造を有している。 更にこの 例では、 室内側の紙 1 5 3の表面に遠赤外線の反射面となるアルミ 箔 1 5 4を貼り付け、 その上 （室内側） に上記石粉を含んだ化粧紙 1 5 5 を貼り付けている。 この化粧紙 1 5 5は、 紙を漉いて形成す る際に、 原料を含んだ混合液 （スラリー） 中に上記石粉を混ぜ、 通 常の方法と同様に紙漉を行う ことで形成される。 この例では、 当該 石粉が乾燥状態で 5重量％含まれたものが採用されている。 襖の表 紙に石粉を含ませることで、 収納の面積を確保しつつ、 当該遠赤外 線放射物質を含ませた壁面の有効面積を稼ぐことができる。
0 1 3 3
図 1 2に示す廊下 5の床の構造は、 図 1 5 Aに示す構造と同じで ある。 廊下 5の壁の構造は、 図 1 5 Bに示す構造と同じである。 廊 下 5の天井の構造は、 図 1 5 Cに示す構造と同じである。
0 1 3 4
図 1 2のリ ビング 1の収納 1 2の戸 1 1の構造について説明する 。 図 1 5 Eには、 戸 1 1 の断面構造が示されている。 戸 1 1の室内 側の表面には、 上記石粉が含まれている。 具体的に説明すると、 戸 1 1 は、 木製の骨組み 1 6 1の両側に合板 1 6 2および 1 6 3 を貼 つた基本構造を有している。 合板 1 6 3は、 リビング 1の室内側に 配置され、 そのリ ビング 1側の面には、 遠赤外線を反射するアルミ 箔 1 6 4が貼られ、 このアルミ箔 1 6 4の上には、 ィ匕粧紙 1 5 5 と 同じ材質で板目模様の化粧紙 1 6 5が貼られている。 戸 1 1 の表面 に当該石粉を含ませることで、 リ ビング 1 における遠赤外線放射物 質を含んだ壁面の有効面積を稼ぐことができる。 この構成は、 戸 1 1の面積が大きい場合に特に有効である。
0 1 3 5
図 1 6 A、 1 6 Bは、 本実施形態における冷房効果の原理を説明 する概念図である。 図 1 6 Aには、 図 1 2 と同様な平面図が示され 、 図 1 6 Bには、 図 1 6 Aの A— A， で示す線で切った断面図が示 されている。 冷温水発生装置 1 1 1 において、 冷水を生成し、 それ を冷熱放射装置 1 1 0 に供給することで、 冷房が行われる。
0 1 3 6
冷熱放射装置 1 1 0のフィ ン 1 1 5および 1 1 6 (図 1 3 A、 1 3 B参照） が冷水により冷却されると、 フィ ン表面のコーティ ング 層に含まれる石粉の温度が下がる。 この結果、 冷熱放射装置 1 1 0 のフィ ンからの遠赤外線の放射エネルギー密度 （放射エネルギー量 ) は、 同一組成の石粉を含んだリ ビング 1の床 4 1、 壁 1 3、 およ び天井 4 2からの放射エネルギー密度に比較して低くなる （具体的 にいうと、 熱放射量計の測定値が小さくなる） 。 この差に起因して 、 リ ビング 1 の床 4 1、 壁 1 3、 および天井 4 2から、 冷熱放射装 置 1 1 0のフィ ンに向かって相対的な熱放射が生じる。 この時、 両 方に同じ遠赤外線放射物質 （石粉） が含まれているので、 リ ビング 1 の床 4 1、 壁 1 3、 および天井 4 2 (以下、 これらをまとめて内 面と表現する） と、 冷熱放射装置 1 1 0のフィ ンとの間で行われる 遠赤外線を介した熱エネルギーの移動は、 高い効率で行われる。 図
1 6 A、 1 6 Bには、 この際の熱放射 （遠赤外線） が矢印により概 念的に示されている。
0 1 3 7
この際、 同一分子種間における熱放射エネルギーの交換効率が高 い原理が作用するので、 両者の間で行われる放射エネルギー密度は 、 同一分子としない場合に比較して大きい。 こう して、 リ ビング 1 の石粉を含んだ内面部分は、 冷熱放射装置 1 1 0に遠赤外線を吸収 された分、 室内空間に向かって放出する熱放射量が低下した状態と なる。 この結果、 人体が発する熱放射量との差が大きくなり、 人体 から放射された遠赤外線がリビング 1の石粉を含んだ内面部分に吸 収され易い状態となる。 勿論、 リビング 1内にいる人間の人体から 、 冷熱放射装置 1 1 0に直接吸収される熱放射もある。 こう して冷 房効果が得られる。
0 1 3 8
図 1 7 A、 1 7 Bは、 冷房作用を説明する概念図である。 図 1 7 Aは、 平面図を示し、 図 1 7 Bは、 図 1 6 Bと同様な断面図を示し ている。 上述したように、 リビング 1 の内面が、 リ ビング 1内にい る人間の人体からの熱放射を吸収し易い状態とされることで、 図 1 7 A、 1 7 Bの矢印で示されるように、 人体 4 3から周囲への熱放 射が、 壁 1 3や天井 4 2、 さらに床 4 1 に吸い取られる。 これによ り、 人体 4 3から熱放射の形で熱が奪われ、 涼しいと感じる冷房効 果が得られる。 この冷房効果は、 部屋の内面全体から熱放射の形で 人体から熱が吸収される形となる。 このため、 壁等における単位面 積当たりの熱吸収能力が、 冷熱放射装置 1 1 0より小さくても、 当 該部屋内面の面積および人体を囲む角度範囲で効いてくる。 人間は 、 周囲にまんべんなく熱放射を行うので、 部屋内面の全体で熱を熱 放射の形で吸収するようにすることで、 人体 4 3から効率よく熱が 吸収され、 高い冷房効果 （低い体感温度） が得られる。
0 1 3 9
なお、 リ ビング 1 の内面に含まれる石粉と異なる種類の石粉 （組 成の異なる石粉） をフィ ン 1 1 5および 1 1 6 (図 1 3参照） のコ 一ティ ング層 1 1 5 bに用いた場合、 異なる分子間における放射を 介した熱交換になるので、 共振周波数がずれた共振回路間における 電磁エネルギーの交換作用の場合と同様に、 エネルギーの交換効率 は、 同一材料を用いた場合に比較して低下する。 このため、 上記の 冷房効果は、 低下する。
0 1 4 0
上記の冷房作用において、 金属製のブライ ド 1 5 (図 1 2参照） が遮蔽面となり、 ガラス窓 1 4からの熱放射が、 冷熱放射装置 1 1 0 に吸収される現象が抑えられる。 このため、 屋外からの熱放射を 冷熱放射装置 1 1 0が吸収し、 無駄にエネルギーが消費される現象 が抑えられる。
0 1 4 1
またこの際、 効率が低いが、 障子 3からも冷熱放射装置 1 1 0に 対する遠赤外線の放射が生じる （障子 3は、 閉められているものと する） 。 図 1 6 Aには、 矢印により この様子が概念的に示されてい る。 障子 3から冷熱放射装置 1 1 0 に対する遠赤外線の放射が生じ ることで、 障子 3の温度が低下する。 この結果、 障子 3からの熱放 射量が低下する。 この際、 障子 3は薄いので、 障子 3の和室 2側へ の熱放射量も低下する。 この結果、 壁 2 3、 襖 2 1、 および図示省 略した和室 2の天井面 （以下和室 2の内面） から障子 3への熱放射 量が増大し、 和室 2の内面の温度が低下する。 この様子が、 図 1 6 Aの和室 2内に示した矢印によって概念的に示されている。 なお、 障子 3は薄いので、 この現象は、 和室 2の内面からの熱放射が、 障 子 3 を透過し、 冷熱放射装置 1 1 0およびリビング 1 の内面に吸収 される現象として理解することも可能である。
0 1 4 2
上記作用により、 和室 2の内面の温度が低下すると、 和室 2の内 面から和室 2内への熱放射量が低下する。 この結果、 図 1 7 Aにお ける矢印で概念的に示されるように、 和室 2にいる人間の人体 4 4 から和室 2の内面への熱放射量が増大する。 この結果、 人体 4 4は 上記一連の作用がない場合に比較して、 より多くの熱を奪われ、 冷 房効果が得られる。 もちろん、 この際、 人体 4 4から図示省略した 天井面への熱放射もこの冷房効果に寄与する。 なお、 この冷房効果 は、 間に障子 3が介在するので、 リビング 1 におけるものと比較す れば劣るものとなる。
0 1 4 3
なお、 障子 3が開け放たれていれば、 和室 2の内面から直接冷熱 放射装置 1 1 0およびリ ビング 1の内面への熱放射が生じる。 この 場合、 障子 3が介在することに起因する損失が減るので、 和室 2の 内面の温度の低下は、 障子 3 を閉めた場合に比較してより顕著なも のとなり、 冷房効果も高くなる。
0 1 4 4
本実施形態では、 冷熱放射装置 1 1 0が見通せない場所であって も、 冷房効果を得ることができる。 以下、 この原理を説明する。 図 1 8には、 図 1 2に示す構成における廊下 5 とリ ビング 1 との間の ガラス戸 4を開けた状態において、 冷熱放射装置 1 1 0 を冷却動作 させた場合が概念的に示されている。 0 1 5
冷熱放射装置 1 1 0が冷却されると、 廊下 5の壁面 Aの部分から 冷熱放射装置 1 1 0 に向かって熱放射が行われ、 壁面 Aの温度が低 下する。 壁面 Aの温度が低下すると、 見通し範囲内にある壁面 Bと の間で温度差が生じ、 その温度差を解消するように、 壁面 Bから壁 面 Aへと熱放射が生じ、 壁面 Bの温度が低下する。 また、 同様な理 屈により、 壁面 Cから壁面 Bへと熱放射が生じ、 壁面 Cの温度が低 下する。 これらの熱エネルギーの移動作用は、 同一分子種間におけ る熱放射を介したものであるので、 高い効率で行われる。
0 1 4 6
また、 冷熱放射装置 1 1 0が冷却されると、 リ ビング 1 の壁面 D の部分から冷熱放射装置 1 1 0 に向かって熱放射が行われ、 壁面 D の温度が低下する。 壁面 Dの温度が低下すると、 見通し範囲内にあ る壁面 Eとの間で温度差が生じ、 その温度差を解消するように、 壁 面 Eから壁面 Dへと熱放射が生じ、 壁面 Eの温度が低下する。 また 、 同様な理屈により、 壁面 Fから壁面 Eへと熱放射が生じ、 壁面 F の温度が低下する。 また、 同様な理屈により、 壁面 Gから壁面 Fへ と熱放射が生じ、 壁面 Gの温度が低下する。
0 1 4 7
以上の作用は、 床や天井においても同様に発揮される。 このよう な作用により、 廊下 5の符号 5 ' の場所においても、 人体が放射す る遠赤外線が廊下 5の床面、 壁面および天井面に吸収され易い状態 が実現され、 その場所における冷房効果が発揮される。 すなわち、 冷熱放射装置 1 1 0から見通せる範囲内にない場所であっても、 同 一の遠赤外線放射物質を含む建材を介した熱放射の冷熱放射装置 1 1 0への経路が形成され、 人体からの熱放射が周囲に吸収され易い 環境が作られる。 なお、 上記の効果は、 遠赤外線の散逸や他の材料 の影響による損失により、 リビング 1内における冷房効果よりは低 下する。
0 1 4 8
また上記の効果は、 リビング 1や和室 2の内部においても有効に 機能する。 例えば、 リ ビング 1 において、 図示しない家具により冷 熱放射装置 1 1 0が見通せない場所の壁面からの熱放射は、 冷熱放 射装置 1 1 0 を見通せる場所の壁面を介して冷熱放射装置 1 1 0 に 間接的に吸収される。 これにより、 冷熱放射装置 1 1 0が見通せな い場所の壁面の遠赤外線を吸収する能力が高まり、 当該壁面の部分 は冷房機能に寄与する。 また、 障子 3 を開けた場合に、 和室 2内に おいて、 冷熱放射装置 1 1 0から見通せない壁面が存在する場合が あるが、 その場合でも、 冷熱放射装置 1 1 0 を見通せる場所の壁面 を介して冷熱放射装置 1 1 0への熱放射が生じ、 和室 2内における 冷熱放射装置 1 1 0から見通せない壁面も冷房効果に寄与する。
0 1 4 9
なお、 冷熱放射装置 1 1 0のフィ ンのコ一ティ ング層 1 1 5 b ( 図 1 4参照） に含ませた石粉と、 壁面 Dに含ませた石粉と、 壁面 E に含ませた石粉の種類が互いに異なる場合、 図 1 8に関連して説明 した熱放射のやり取りが行われる際の損失が多段に渡り発生し、 有 効な冷房効果は得られない。
0 1 5 0
以上が冷房効果の場合の説明であるが、 暖房効果の場合は、 熱放 射の向きが逆となり、 遠赤外線放射物質を含んだ壁面等の温度が上 昇し、 それにより暖房効果が得られる。
0 1 5 1
図 1 2における障子 3 の代わりに、 以下において説明する襖を用 いることができる。 図 1 5 Fには、 障子 3の代わりに利用可能な襖 3 1が示されている。 襖 3 1は、 木製の骨組み 3 2の両側に化粧紙 3 3 と 3 4を貼った構造とされている。 化粧紙 3 3および 3 4は、 化粧紙 1 5 5 (図 1 5 D参照） と同様な石粉を乾燥状態で 5重量％ 含ませたものとされている。
0 1 5 2
襖 3 1は、 両面に上記石粉を含んでいるので、 リ ビング 1 と和室 2 との間の遠赤外線を介した熱エネルギーの移動を低損失で行う こ とができる。 以下、 冷房時を例に挙げて、 襖 3 1 の作用を説明する 。 こ こでは、 化粧紙 3 3が和室 2側であり、 化粧紙 3 4がリ ビング 1側であるとする。 また、 襖 3 1が閉められているものとする。
0 1 5 3
冷房時において、 襖 3 1の化粧紙 3 4から放射された遠赤外線が リ ビング 1側の冷熱放射装置 1 1 0およびリ ビング 1の内面 （壁面 等） に吸収される。 この際、 同一分子種間における熱放射のやり取 りが高い効率で行われる原理により、 障子 3の場合よりも、 上記の 熱放射エネルギーの移動は高い効率で行われる。
0 1 5 4
上記の現象により温度の低下 （熱的なエネルギーの状態が低下） した化粧紙 3 4は、 化粧紙 3 3からの熱放射を吸収し易くなり、 そ の結果、 化粧紙 3 3から放射される遠赤外線が化粧紙 3 4に吸収さ れ、 化粧紙 3 3の温度が低下する。 この際の熱エネルギーの移動も 同一分子種間における熱放射エネルギーの移動が低損失で行われる 原理により、 低損失で行われる。
0 1 5 5
そして、 温度の低下した化粧紙 3 3に和室 2の壁 2 3および襖 2 1からの遠赤外線が吸収される。 この際の熱エネルギーの移動も同 一分子種間で行われるので、 低損失で行われる。 こうして、 和室 2 の壁 2 3および襖 2 1 の温度が低下し、 図 1 7 Aに示す場合と同様 な原理により、 和室 2に入った人間の人体 4 4から周囲に吸収され る熱放射量が増大し、 冷房効果が発揮される。
0 1 5 6
障子 3の障子紙として、 石粉入りのものを用いてもよい。 この場 合、 化粧紙 3 3や 3 4と同様な材質の紙を障子紙として採用する。 この障子紙は、 当該石粉を含んでいるで、 上記襖 3 1 と同様な作用 が得られる。
0 1 5 7
リ ビング 1や廊下 5の床面を、 石粉の原料となる花崗岩をパネル 状に成形した石材パネルにより構成した石床としてもよい。 また、 石床に床暖房装置を組み込み、 暖房時に床暖房を利用してもよい。 この場合、 石床から放射される遠赤外線が石床と同一材料の石粉を 含む壁面や天井面から 2次的に再放射され、 部屋全体から遠赤外線 が放射される暖房効果を得ることができる。 また床面に加えて （あ るいは床面はフ口一リング等の通常の床面で） 、 壁面や天井面を石 材パネルで構成してもよい。 勿論、 石材は花崗岩に限定されない。
0 1 5 8
本発明における結露による除湿を行う冷却除湿面、 または加熱さ れる加熱面の例としては、 図 1 3 A、 1 3 Bに示すフィ ン 1 1 5お よび 1 1 6のような形態の他に、 単なる面であってもよい。 この場 合、 例えば第 1 の部屋の壁面の一部が、 金属面の表面に当該セラミ ックス材料の粉砕物を混ぜたコーティ ング層を設けた冷却除湿面と なる。 この面を冷却することで、 結露による除湿を行う冷却除湿面 として機能させ、 または加熱することで、 加熱面として機能させる 。 この面は、 表面積を確保するために凹凸やヒダを設けた構造とし てもよい。 また、 この面には、 付着した水滴を集める樋 1 2 1のよ うな水滴排出手段を設ける。 この水滴排出手段の構造としては、 こ の面に溝を形成し、 この溝を伝わって水滴が集められて排水が行わ れるようなデザィンが挙げられる。
0 1 5 9
また、 板状のフィ ンの代わりに角柱や円柱の表面を用いて、 冷却 除湿面や加熱面を構成してもよい。 この場合、 角柱や円柱の金属パ イブの表面に当該遠赤外線放射物質を含んだコーティ ング層を形成 し、 この金属パイプ内に冷水や温水を流す構造とすればよい。
0 1 6 0
図 1 2 に示す例では、 ガラス窓 1 4の室内側に金属製のプライン ド 1 5 を配置し、 冷房時において、 ガラス窓 1 4からの熱放射が冷 熱放射装置 1 1 0 に吸収されないようにし、 また暖房時には、 ガラ ス窓 1 4に冷熱放射装置 1 1 0からの熱放射が吸収されないように している。 このブラインド 1 5の室内側の面に、 先に説明した板状 のフィ ン 1 1 5、 1 1 6の表面に設けたコーティ ング層 1 1 5 b ( 図 1 4参照） と同様のコーティ ング層を形成してもよい。 こうする ことで、 ブラインド 1 5の室内側に、 壁 1 3 と同様の機能を持たせ ることができる。
0 1 6 1
ブラインド 1 5の代わりに、 ロールカーテンを用いることもでき る。 この口一ルカ一テンの断面構造の一例を図 1 5 Gに示す。 図 1 5 Gには、 口一ル状の巻かれた状態から引き出された状態のロール カーテン 1 7 0の断面構造が示されている。 ロール力一テン 1 7 0 は、 屋外側 （窓側） に化粧シート 1 7 1が位置し、 室内側に石粉入 り化粧シート 1 7 3が配置されて、 それらの間に熱放射に対する反 射層として機能するアルミ箔 1 7 2が配置されている。 化粧シート 1 7 1 と 1 7 3は、 樹脂材料を基材としている。 化粧シート 1 7 3 は、 室内側に露出し、 石粉が 1 0重量％配合されている。 石粉は、 フィ ン 1 1 5および 1 1 6のコ一ティ ング層 1 1 5 bに含ませたも のと同一のものを用いる。 この例によれば、 口一ルカ一テン 1 7 0 を壁面 1 3 4と同様に機能させることができる。
0 1 6 2
壁面に冷却除湿面と同じ遠赤外線放射物質を含ませる構成の一例 として、 壁紙に遠赤外線放射物質を含ませる例が挙げられる。 以下 、 この例を説明する。 図 1 5 Hは、 壁紙が貼られた壁の断面構造の 一例を示す概念図である。 図 1 5 Hには、 壁 1 3 ' が示されている 。 壁 1 3 ， は、 図 1 5 Bの壁 1 3の代わりに利用できる。
0 1 6 3
図 1 5 Hには、 躯体 1 3 1が示され、 この躯体 1 3 1の室内側に 、 アルミ箔 1 3 2が貼られた石膏ボード 1 3 3が取り付けられた状 態が示されている。 そして、 石膏ポ一ド 1 3 3の室内側の面にさら にアルミ箔 1 8 1が貼られ、 アルミ箔 1 8 1 の室内側の面に壁紙 1 8 2が貼られている。
0 1 6 4
壁紙 1 8 2は、 図 1 4のフィ ン 1 1 5のコ一ティ ング層 1 1 5 b に含まれている石粉を 3重量％含んでいる。 壁紙 1 8 2は、 紙漉に よる製造時に、 原料となる混合物のスラリー中に上記石粉を混ぜた ものを用いることで、 石粉を含んだものとすることができる。 図 1 5 Hにおいて、 アルミ箔 1 8 1は、 壁紙 1 8 2から放射される遠赤 外線が石膏ポード 1 3 3側に行かないようにし、 且つ、 石膏ポード 側からの遠赤外線が壁紙 1 8 2に到達しないようにする反射シート して機能する。 石膏ボード 1 3 3は、 壁紙 1 8 2の熱が躯体 1 3 1 に逃げないように、 あるいは躯体 1 3 1の熱が壁紙 1 8 2に到達し ないようにする断熱層として機能する。 この構成では、 壁紙 1 8 2の熱交換容量を大きくできるので、 壁 面を間接的な冷熱放射源または熱放射源として活用した場合に高い 機能を期待できる。 また、 壁紙を貼った壁の構造であるので、 低コ ス トおよび少ない手間で実施することができる。 なお、 壁紙を樹脂 シートにより構成する際は、 樹脂シートの原料に石粉を含有させれ ばよい。
0 1 6 6
この例は、 遠赤外線放射物質を含む冷却除湿面と、 冷却除湿面に 含まれる遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物 質を含む壁紙と、 この壁面の裏面側に配置された遠赤外線の反射面 (金属シート） と、 この反射面の裏面側に配置された断熱材とを含 む室内環境調整システムの一例となる。 壁紙中における当該物質の 含有割合は、 1重量％以上、 2 0重量％以下とすることが好ましい
0 1 6 7
以上の例においては、 天然石である花崗岩を遠赤外線放射物質と して用いる場合を説明したが、 遠赤外線放射物質は、 他の天然石 （ 例えば玄武岩等） やセラミックス材料 （例えば、 炭化珪素、 窒化珪 素、 ガラス等） であってもよい。 また、 壁面や天井に遠赤外線放射 物質をパネル状に加工したものを貼り付けてもよい。 勿論、 このパ ネル状に加工した建材は、 遠赤外線放射物質以外の成分として、 骨 材ゃ添加材料を含んでいてもよい。 また、 遠赤外線の放射および吸 収を効率よく行うために、 遠赤外線放射物質が極力室内空間に露出 するようにすることが好ましい。 なお、 遠赤外線放射物質が室内空 間に直接露出していなくても、 1 m m程度以下の保護層 （例えば塗 装の層、 ニスの層、 壁紙等） で覆われているのであればあれば、 大
65 09 058433 きな問題はない。
0 1 6 8
遠赤外線放射物質は、 複数種類混ぜて用いてもよい。 この場合、 床面、 壁面および天井面から選ばれた少なく とも一面と、 フィ ンの 表面層とに含まれる遠赤外線放射物質の配合割合を同一とする。
0 1 6 9
また窓や戸などに用いられる一般的なガラスも良好な遠赤外線放 射物質であり、 本発明の遠赤外線放射物質として用いることができ る。 例えば、 図 1 2に示す構成において、 障子 3の代わりにガラス 板を嵌め込んだ引き戸とし、 冷熱放射装置 1 1 0のフィ ンにこの引 き戸に嵌め込んだガラス板の粉碎物をコ一ティ ングする。 さらに、 この引き戸に嵌め込んだガラスの粉砕物を含んだ漆喰により、 リ ビ ング 1、 和室 2および廊下 5の壁面および天井面を構成する。 なお 、 漆喰における当該ガラスの粉碎物の含有量は、 図 1 2〜 1 5 Hに 関連して説明した場合と同じとする。 この構成によれば、 障子 3の 代わりに配置したガラス板を嵌め込んだ引き戸を介した熱エネルギ —の移動により、 リビング 1 における冷房効果または暖房効果が和 室 2に及ぶ。
0 1 7 0
フィ ン 1 1 5、 1 1 6や、 あるいはフィ ン 1 1 5、 1 1 6に代え て用いることができるとして先に説明した単なる面を、 遠赤外線放 射物質の （またそれを含む） 一体物で構成してもよい。 このような 一体物としては、 板状にしたセラミ ックスの焼き物を挙げることが できる。 また、 フィ ン 1 1 5および 1 1 6に付着した水滴を室外に 排出せず、 集めて排水タンク等に回収してもよい。 また、 フィ ンの 表面や漆喰の壁面を研磨し、 遠赤放射材料の粉砕物を露出させて、 熱放射の授受がより効率よく行われるようにしてもよい。 0 1 7 1
上述の実施形態では、 住居用の部屋に本発明を適用した例を説明 したが、 教室、 オフィス、 スポーツ施設、 図書館、 店舗、 その他人 間が活動や生活をする部屋全般に本発明は利用可能である。 上記の 実施形態は例示であり、 物件や施工現場に合わせて、 各種建材ゃェ 法を適宜選択できることはいうまでもない。 ·
0 1 7 2
上述の実施形態では、 部屋の内面に含ませた石粉が一種類の場合 を説明したが、 例えば壁面の第 1の面に第 1 の種類の石粉を含ませ 、 壁面の第 2の面に第 2の種類の石粉を含ませる構成も可能である 。 この場合、 冷熱放射装置 1 1 0のフィ ン 1 1 5および 1 1 6に、 上記第 1 の種類の石粉と上記第 2の種類の石粉とを混ぜたものをコ 一ティ ングすればよい。
0 1 7 3
図 1 2の冷温水発生装置 1 1 1では、 媒質として水を用いている が、 水以外の媒質を用いることもできる。 例えば、 冷房専用であれ ば、 媒質としてアンモニア等の公知の冷媒を用いることができる。 また暖房専用であれば、 オイルや蒸気を媒質として用いることがで きる。
0 1 7 4
また、 上述の実施形態は、 内面の少なく とも一部に遠赤外線放射 物質を含む部屋と、 前記部屋に配置され、 前記遠赤外線放射物質を 構成する分子と同一の分子からなる物質を含み、 冷却されることで 、 結露による除湿を行う冷却除湿面と、 前記部屋に隣接する他の部 屋とを備え、 前記他の部屋の内面の少なく とも一部が、 前記遠赤外 線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含む構成の 室内環境調整システムとして把握することもできる。 また、 この構 P T/JP2009/058433 成において、 他の部屋の内面に前記冷却除湿面から見通せる第 1 の 部分と見通せない第 2の部分とがあり、 前記第 1 の部分と前記第 2 の部分とには、 前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子 からなる物質が含まれ、 前記第 1の部分と前記第 2の部分とは互い に見通せる関係にある室内環境調整システムとして把握することも できる。
0 1 7 5
次に、 上述の実施形態の種々の応用例を説明する。
例えば、 公共施設やホテルのロビ一等において、 壁面や床面に石 材が既に用いられている場合がある。 このような既存設備に本発明 を適用する例を説明すると、 このような場合、 既存の室内空間に、 当該石材 （壁面や床面に用いられた石材） の粉砕物をコーティ ング したフィ ンを備えた冷熱放射装置 1 1 0 (図 1 3 A、 1 3 Bおよび 図 1 4参照） を配置するだけでよい。
0 1 7 6
本発明を利用した冷房効果の原理を応用したもう一つの例として 、 遠赤外線放射物質を含んだ繊維や織布 （または不織布） を用いた 衣服を用いる事例を挙げることができる。 この場合、 冷房動作時に おいて、 人体からこの衣服への熱放射が起こり、 この衣服から冷熱 放射装置のフィ ンおよび部屋内面への熱放射が起こり、 最終的に人 体の熱が、 冷熱放射装置のフィ ンに吸収され、 冷房効果が発揮され る。 つまり、 図 1 2のリ ビング 1のような構造を備えた室内環境調 整システムにおいて、 上記の衣服がこのシステムの一部として機能 することで、 人体の熱を熱放射の形で吸収する。 この衣服を着た場 合、 暖房時には、 これとは逆の作用により、 人体から周囲の環境に 逃げる熱放射量が減り、 暖房効果が高まる。
0 1 7 7 例えば、 このような衣服の構成を利用した寝衣 （ねまき） を用意 すれば、 図 1 2のリ ビング 1や和室 2の構成と同様な構造を寝室に 利用した場合に、 高温時であれば涼しく、 低温時であれば温かい環 境で寝ることができる。 また、 寝具への応用でいえば、 枕、 布団等 に当該遠赤外線放射物質と同一の材料を含ませることで、 同様な効 果を得ることができる。 これは、 ソファー、 クッショ ン、 膝掛け等 についても同様にいえることである。 なお、 当該遠赤外線放射物質 を含ませる割合は、 壁面等の場合と同じである。
0 1 7 8
この応用例は、 内面の少なく とも一部に遠赤外線放射物質を含む 第 1 の部屋と、 この第 1 の部屋に配置され、 前記遠赤外線放射物質 を構成する分子と同一の分子により構成される物質を含み、 冷却さ れることで、 結露による除湿を行う冷却除湿面とを備えた環境にお いて、 前記冷却除湿面を冷却することで、 前記遠赤外線放射物質を 構成する分子と同一の分子からなる物質を含んだ衣服を着た人間か らの熱放射を、 前記衣服に含まれる前記物質に吸収させ、 この衣服 に含まれる前記物質からの熱放射を前記内面および前記冷却除湿面 に吸収させることを特徴とする人体の冷却方法またはシステムの一 例となる。 またここでは、 衣服を寝具に置き換えて発明を把握する ことも可能である。 この応用例については、 下記で更に詳しく説明 する。
0 1 7 9
上述の実施形態の別の応用例を説明すると、 本発明における部屋 は、 人間が生活で利用する部屋に限定されず、 物品を保管する部屋 (例えば倉庫の部屋） や陳列する空間 （例えばショーケース） であ つてもよい。 食品等の中には、 高温を避けなければならないが、 冷 気に当てては好ましくないものがある。 また、 高温は避けなければ ならないが、 一方で過度の冷却が好ましくないものがある。 このよ うなものの保管や陳列に、 本発明のシステムを適用した部屋や空間 を利用することができる。
0 1 8 0
また、 動物を飼育する部屋に本発明を利用した冷房システム （ま たは暖房システム） を導入することもできる。 例えば、 家畜を飼育 する部屋に本発明を利用した冷房システムを導入することで、 気温 が高い季節における家畜への負担を減らすことができる。
0 1 8 1
本発明における部屋は、 家やビルといった建築物内の部屋に限定 されず、 移動体が備える部屋であってもよい。 移動体としては、 車 、 バス、 鉄道車両、 船舶、 航空機が挙げられる。 本発明を利用した 冷房機能は、 エアコンの冷房に比較して、 低消費電力で動作するの で、 電源容量が限られている車の冷房への適用に適している。 特に 小型車や電気自動車に利用するのに適している。
0 1 8 2
また本発明は、 冷熱源を見通せない場所であっても、 間接的な熱 放射を介した熱エネルギーの授受により、 そこを 2次的な （あるは 間接的な） 冷熱源として利用できるので、 乗用車のようにシートの 背もたれ等により室内の見通しが妨げられる構造の室内であっても 、 冷房効果を効果的に発揮させることができる。 なお、 乗用車の室 内に本発明を適用するのであれば、 室内の壁面として、 ドアの内側 等の面を利用すればよい。 また、 シートの露出面等に当該遠赤外線 放射物質を含ませ、 なるべく遠赤外線放射物質を含む面の面積を大 きく確保するようにすればよい。
0 1 8 3
本発明をオフィスに適用することもできる。 このような場合、 部 屋の壁面等の内面だけなく、 事務スペース等を区切る仕切り （衝立 、 間仕切り、 パーティショ ンとも呼ばれる） の表面に遠赤外線放射 物質を含ませることで、 仕切りを壁面等と同様な 2次冷放射源 （あ るいは 2次熱放射源） として活用することができる。 仕切りにこの ような機能を与えるには、 例えば、 仕切りの表面を覆う表面材 （例 えば織布により構成される表面材） に遠赤外線放射物質の粉碎物を 含んだバインダーを含浸させればよい。
0 1 8 4
図 1 2に示す実施形態において、 冷熱放射装置 1 1 0のフィ ン 1 1 5 (図 1 3 A、 1 3 B参照） 、 符号 〔 1〕 〜 〔 9〕 の壁面部分、 および人間の熱放射量を熱放射量計で測定した結果を下記表 3に示 す。 ここで、 熱放射量計は、 〇 P T E X社製の E R— 1 P S (測定 波長範囲 ： 7 〜 2 0 i m ) を用い、 被測定部分までの距離は 1 mと した。 また、 フィン 1 1 5に対する測定は、 フィ ン 1 1 5が並んだ 部分の中央部分に対して行った。 また測定は、 太陽光の影響を避け るために夜間に行った。 またフィ ンの温度は、 冷温水発生装置 1 1 1 に付属しているコントローラの設定温度の設定値とした。 また人 体の測定において、 対象となる人間は、 成人の男性 （体重 6 4 k g ) であり、 服装は、 上が綿の Tシャツであり、 下が綿の半ズボンで ある。 また各測定は、 温度設定を行ってから、 1時間が経過してか ら行った。 また図 1 2の障子 3は閉め、 ガラス戸 4は開けた状態と し、 トイレ 6の戸は閉めた状態とした。 なお、 外気温は約 2 8でで あった。 またフィ ンの総面積とリビング 1の （壁面 +天井面） との 面積比率は、 約 1 ： 2 0であった。 なお床は、 通常のフローリング の床とした。
0 1 8 5
熱放射量計の計測値は、 熱放射量計に付属のディスプレイに表示 された値であり、 放射率に応じた校正がされていない生データであ る。 またその値は、 任意値であり、 その絶対値が熱放射のエネルギ 一の値を直接示す訳ではない。 しかしながら説明を理解し易くする ために、 以下において、 便宜的に表 3 に示す熱放射量計の表示を熱 放射量と呼ぶ。 また、 表 3の熱放射量は、 熱放射量計が測定可能な 範囲内 （この条件では数十 c m平方） からのものであるから、 単位 面積当たりの熱放射量に対応していると見なせる。
0 1 8 6
表 3
Figure imgf000074_0001
0 1 8 7
こ こで、 フィ ン温度 9 °Cと 1 1 °Cとが冷房動作をさせた場合に相 当し、 フィ ン温度 2 0 °Cが冷房をかなり弱く した場合に相当し、 フ ィ ン温度 2 5 °Cが、 夏季に冷熱放射装置 1 1 0の動作を〇 F Fにし た場合に相当する。 ここでは、 冷温水発生装置 1 1 1の電源を〇 F Fにしても、 冷熱放射装置 1 1 0内の循環水が室温になるまでの時 間が長くかかるので、 2 5でに設定することで、 擬似的に夏季にお ける冷熱放射装置 1 1 0の動作 O F Fの状態を作り出している。
0 1 8 8 表 3から明らかなように、 フィ ンゃ壁面の熱放射量に比較して、 人間の熱放射量は、 その値が大きい。 この値の差に起因して、 人体 からフィ ンゃ壁面に相対的に熱放射が生じ、 人体から放射される熱 放射のエネルギーが、 フィ ンや壁面に吸収される。
0 1 8 9
表 3のデータの一部をグラフにまとめたものを図 1 9に示す。 図 1 9 のプロッ ト点〇の遷移は、 フィ ンの温度を下げることで、 リ ビ ング 1内の壁 1 3からの熱放射量が低下する現象を示している。 言 い換えれば、 これは、 フィ ンの温度を下げることで、 壁 1 3から冷 熱放射装置 1 1 0 に吸収される熱放射エネルギーがより多くなり、 それに伴い壁 1 3の温度が低下し、 壁 1 3から放射される遠赤外線 の量が低下する現象を示している。
0 1 9 0
表 3 には、 リビング中央に立つ人間からの熱放射量の測定値が示 されている。 表 3から明らかなように、 フィ ンの温度を下げると、 人間からの熱放射量も少しであるが低下する。 これは周囲から吸収 される人体からの熱放射の量が、 フィ ンの温度低下に比例して多く なり、 そのため人体の持つ熱量が低下し、 それが人体からの熱放射 量の低下として現れている現象であると理解できる。
0 1 9 1
体感としては、 フィ ン温度 9 °Cや 1 1 °Cでは、 涼しすぎ （つまり 寒い） 、 フィ ン温度 2 0 °Cでは、 冷房効果がやや弱く感じた。 外気 温や屋外の湿度にもよるが、 この実施形態の場合、 フィ ン温度 1 5 〜 1 7 °C程度が快適な冷房環境であった。
0 1 9 2
図 1 9において、 プロッ ト点〇とプロッ ト点暴とを比較すると、 障子 3のリ ビング側の面は、 フィ ンの温度低下に対する熱放射量の 値が、 壁 1 3に比較して大きい。 つまり、 フィ ンの温度に追従した 冷え具合が壁 1 3 に比較して低い。
0 1 9 3
これは、 障子 3力 、 フィ ンのコーティ ング層に含まれている遠赤 外線放射物質である花崗岩を含んでいない普通の障子紙で構成され ているために、 同一分子種間における熱放射を介した熱放射エネル ギ一の伝熱効率が最大となる原理が利用できず、 それ故に熱放射ェ ネルギ一の伝熱時の損失が大きいためであると考えられる。
0 1 9 4
このように、 プロッ ト点〇とプロッ ト点參とで示されるデータに は、 同一分子種間における熱放射を介した伝熱が高効率に行われる 現象を利用した優位性が顕著に表れているといえる。
0 1 9 5
表 3を見ると、 フィ ンの温度を 2 5 T から 9 °Cに低下させると、 フィ ンの熱放射量は、 7 0低下する。 よって、 フィ ン温度 2 5 °Cの 環境にいた人間 （熱放射量 ： 3 2 7 ) 力 、 フィ ン温度 9 °Cの環境に 移ると、 人体とフィ ンとの間の熱放射量の差は、 9から 7 9 に増大 し、 その差 7 0の分、 人体からフィ ンに吸収される熱放射量が増大 し、 その分涼しさをより感じることになる。
0 1 9 6
一方、 表 3 を見ると、 フィ ンの温度を 2 5でから 9 °Cに低下させ ると、 リビング 1の壁部分 〔 1〕 の熱放射量は、 3 0 8から 2 9 8 になる。 よって、 フィ ン温度 2 5 t の環境にいた人間 （熱放射量 ： 3 2 7 ) 、 フィ ン温度 9 °Cの環境に移ると、 人体とリ ビング 1 の 壁 〔 1〕 の部分との間の熱放射量の差は、 （ 3 2 7 — 3 0 8 ) = 1 9から （ 3 2 7— 2 9 8 ) = 2 9 に増大し、 その差 1 0の分、 人体 からリ ビング 1の壁 〔 1〕 の部分に吸収される熱放射量が増大する 0 1 9 7
この壁 1 3 と人間との間における熱放射量の差の増大の程度 （上 記数値 1 0 ) は、 フィ ンと人間との間における熱放射量の差の増大 の程度 （上記数値 7 0 ) に比較して、 1 4 %程度である。
0 1 9 8
しかしながら、 フィ ンの総面積とリ ビング 1 における （壁面 +天 井面） の面積との面積比は、 約 1 ： 2 0であり、 熱放射のエネルギ 一の総量は、 熱放射が行われている部分の面積に比例するから、 リ ビング 1 の壁面と天井面の全てが同じように機能していると仮定す ると、 壁と天井の全体では、 冷熱放射装置 1 1 0 と同程度以上の冷 放射作用が働いていることが見積もられる。 しかも、 壁と天井は、 人間を取り囲むように位置しているので、 人間が放射する熱放射ェ ネルギーを漏れなく効果的に吸収する。 以上のことから、 石粉を混 ぜた壁や天井の冷房効果への寄与が、 冷熱放射装置 1 1 0 と同程度 以上であり、 有効なものであることが結論される。
0 1 9 9
図 1 9には、 フィ ンの温度低下に伴って、 障子 3によって仕切ら れている和室 2の壁 〔 5〕 の部分の熱放射量も低下する現象が示さ れている。 図 1 2に示されるこの和室 2の壁 〔 5〕 の部分における 熱放射量の低下の程度は、 リビング 1 に比較すれば小さいが、 図 1 9からは、 本発明の熱放射を利用した冷房効果が、 閉めきつた障子 3 を介して、 リビング 1から和室 2に及んでいる現象が読み取れる 。 事実、 和室 2においても、 リビング 1 ほどではないが、 冷房効果 が体感できている。 図 1 9のデ一夕は、 この体感結果と整合する。 なお、 障子 3を開ければ、 同一分子種間の熱放射エネルギーの伝熱 作用が働くので、 和室 2における冷房効果は、 さらに向上すること が予想される。
0 2 0 0
図 1 9 には、 冷熱放射装置 1 1 0のフィ ンから見通せない壁 〔 8 〕 の部分の熱放射量が低下するデータが示されている。 このデータ は、 図 1 8に関連して説明したメカニズムが働いているためである と考えられる。 事実、 廊下 5の 5 ' の付近 （図 1 8参照） において も、 リ ビング 1 ほどではないが、 冷房効果が体感できている。 図 1 9 のデータは、 この体感結果と整合する。
0 2 0 1
図 1 1 を見ると、 トイ レ 6の壁 〔 9〕 の部分からの熱放射量は、 フィ ンの温度を低下させても、 有意な変化は示さない。 これは、 閉 めている状態のトイ レ 6の戸が、 両面に合板 （合板 1枚の厚さは 5 m m程度と予想され、 内部構造は不明） が貼られ、 さらにその露出 表面に塗装がされた構造であるので、 熱放射の影響がトイレ 6の内 部にまで及ばなかったためであると考えられる。 また、 トイ レ 6の 壁面が普通の壁紙であったためであると考えられる。
0 2 0 2
フィ ンの温度が 2 5 °Cにおいて、 各部分の熱放射量が互いに近い 値に収束している。 これは、 フィ ンによる熱放射の吸収作用 （冷放 射作用） が有効に機能しなくなつているためであると考えられる。 この傾向は、 表 3にも現れている。 すなわち、 表 3 において、 フィ ン温度 2 5 °Cでは、 フィ ン表面の熱放射量が人間を除く他の部分に 比較して、 大きな値で計測されている。 これは、 フィ ンが人間以外 の表中の部分に対して、 僅かではあるが熱放射源として機能してい る傾向を示し、 冷放射源としては機能していない現象を示している といえる。
0 2 0 3 図 2 0は、 本発明の更なる実施形態として、 本発明を利用して生 活環境の調整を行う一例を示す概念図である。 図 2 0には、 部屋 7 0 0が示されている。 部屋 7 0 0は、 フロ一リングの床面 7 0 1 、 漆喰の壁面 7 0 2、 漆喰の天井面 7 0 3 を備えている。 床面 7 0 1 は、 2 5 °Cでの放射率が 0 . 9 を超える花崗岩を 1 以下に粉碎 した石粉を混ぜたニスにより塗装されている。 このニスの層におけ る石粉の含有量は、 約 3重量％とされている。 壁面 7 0 2 と天井面 7 0 3 の漆喰は、 厚さが約 3 m mであり、 硬化した状態において、 上記の石粉を約 5重量％含む状態とされている。
0 2 0 4
部屋 7 0 0の内部には、 冷却除湿面兼加熱面 7 0 4を有する冷却 加熱装置 7 0 5が配置されている。 冷却加熱装置 7 0 5は、 冷却除 湿面兼加熱面 7 0 4を表面に備えた複数のフィ ン （図示せず） を平 行に並べた構造を有している。 冷却除湿面兼加熱面 7 0 4は、 この フィ ンの表面に形成された上記石粉をコ一ティ ングしたコーティ ン グ層により構成されている。 フィ ンは、 アルミニウム製であり、 そ の内部には、 冷水または温水を流すことができる構造とされている 。 フィ ンは、 熱伝導の良好な他の金属または合金材料、 例えば鉄や 銅、 それらの合金など、 で製作してもよい。 フィ ンの内部に冷水ま たは温水を流すことで、 このフィ ンの表面に設けられた上記石粉の コーティ ング層が、 冷却除湿面または加熱面として機能する。
0 2 0 5
この例では、 上記のコーティ ング層は、 フィ ンの表面に上記石粉 を混ぜた塗料を塗り、 この塗料が硬化した層 （石粉を含んだ塗料の 皮膜） により構成されている。 乾燥状態における塗料の皮膜中にお ける石粉の含有量は、 1 5重量％とされている。 なお、 一般に、 こ のコーティ ング層中における石粉の含有量は、 1重量％以上となる ようにする。
0 2 0 6
部屋 7 0 0の外には、 室外機として冷温水発発生装置 7 0 6が配 置されている。 冷温水発生装置 7 0 6は、 公知のヒートポンプ機能 を有し、 冷却加熱装置 7 0 5に冷水または温水を供給する。 例えば 、 冷水の場合、 冷却加熱装置 7 0 5に供給された冷水は、 そこで熱 交換を行って上記フィ ンの熱を吸収し、 この際に上記フィ ンを冷却 する。 熱交換により温度が上昇した冷水 （あるいは温度が上昇して 冷水ではなくなつた水） は、 冷温水発生装置 7 0 6に戻されて再度 冷却され、 再び冷却加熱装置 7 0 5に供給される。 なお、 温水の場 合は、 温水が冷温水発生装置 7 0 6から冷却加熱装置 7 0 5に供給 される。
0 2 0 7
また、 冷却除湿面兼加熱面 7 0 4の下部には、 結露した水滴を滴 下させ集める樋 7 1 1が配置されている。 この樋 7 1 1 に集められ た水滴は、 屋外に排出される。
0 2 0 8
図 2 0には、 衣服 7 0 7 を着用した人間 7 0 8が枕 7 0 9 に頭を 載せて横たわつている状態が示されている。 衣服 7 0 7は、 ポリエ ステル繊維を混合した綿の布地により構成されている。 このポリェ ステル繊維は、 上記の石粉を混ぜた原料から紡糸されている。 石粉 の含有量は、 衣服 7 0 7全体に対して、 3重量％とされている。 枕 7 0 9は、 衣服 7 0 7 を構成するのと同じ布地により表面が覆われ ている。
0 2 0 9
図 2 1 A、 2 1 Bは、 本実施形態における冷房効果を説明する概 念図である。 冷温水発生装置 7 0 6において冷水を発生させ、 それ を冷却加熱装置 7 0 5 に供給すると、 冷却除湿面兼加熱面 7 0 4が 冷却される。 冷却除湿面兼加熱面 7 0 4が冷却されると、 床面 7 0 1、 壁面 7 0 2および天井面 7 0 3に対して、 冷却除湿面兼加熱面 7 0 4が相対的に低温となり、 ステファン ' ボルツマンの法則によ り、 床面 7 0 1、 壁面 7 0 2および天井面 7 0 3から冷却除湿面兼 加熱面 7 0 4に対して熱放射が生じる。 この様子が図 2 1 Aに概念 的に示されている。 この熱放射は、 同一分子種間における熱放射を 介したエネルギー交換が高い効率で行われる原理により、 高い効率 で行われる。
0 2 1 0
冷却除湿面兼加熱面 7 0 4に熱放射によって熱エネルギーを奪わ れた床面 7 0 1、 壁面 7 0 2および天井面 7 0 3は、 熱エネルギー を失うので、 その温度が僅かに低下する。 この結果、 同じ分子種の 遠赤外線放射物質を含む衣服 7 0 7および枕 7 0 9に対する床面 7 0 1、 壁面 7 0 2および天井面 7 0 3の温度が僅かに低下し、 衣服 7 0 7および枕 7 0 9から放射される遠赤外線が床面 7 0 1、 壁面 7 0 2および天井面 7 0 3 に吸収される。 この際も、 同一分子種間 における熱放射を介したエネルギー交換が高い効率で行われる原理 により、 熱交換が高い効率で行われる。
0 2 1 1
こう して、 衣服 7 0 7や枕 7 0 9が持つ熱エネルギーが、 熱放射 の形で床面 7 0 1、 壁面 7 0 2および天井面 7 0 3 を経由して、 冷 却除湿面兼加熱面 7 0 4に吸収され、 最終的に冷温水発生装置 7 0 6から屋外に排出される。 なお、 衣服 7 0 7や枕 7 0 9から冷却除 湿面兼加熱面 7 0 4に吸収される熱放射の成分も当然ある。
0 2 1 2
衣服 7 0 7および枕 7 0 9から放射される遠赤外線が床面 7 0 1 、 壁面 7 0 2および天井面 7 0 3に吸収されることで、 衣服 7 0 7 および枕 7 0 9の表面温度が僅かに低下し、 人間 7 0 8からの熱放 射をより吸収し易い状態が得られる。
0 2 1 3
具体的にいう と、 人間は 3 6 . 5 °C程度で常に発熱している発熱 体であるから、 絶えず周囲に熱放射を行っている。 ここで、 上述し た現象により、 衣服 7 0 7および枕 7 0 9からの熱放射が壁面 7 0 2等を介して、 最終的に冷却除湿面兼加熱面 7 0 4に吸収されると 、 衣服 7 0 7および枕 7 0 9からの'熱放射量が減少し （つまりその 温度が低下し） 、 人間 7 0 8からの熱放射量との差が増大する。 こ の結果、 冷却除湿面兼加熱面 7 0 4を冷却しない場合に比較して、 衣服 7 0 7および枕 7 0 9から人間 7 0 8への熱放射量が減少する 。 言い替えると、 人間 7 0 8の熱が熱放射の形で衣服 7 0 7および 枕 7 0 9 に吸収される傾向が大きくなる。 こう して、 冷却除湿面兼 加熱面 7 0 4を冷却しない場合に比較して、 人間 7 0 9が失う熱量 が増大し、 人間 7 0 8が涼しさを感じる環境が実現される。
0 2 1
また冷却除湿面兼加熱面 7 0 4が冷却されると、 冷却除湿面兼加 熱面 7 0 4に結露が生じ、 空気中の水分が水滴として冷却除湿面兼 加熱面 7 0 4に付着する。 この付着した水滴は、 樋 7 1 1 に滴下し 、 屋外に排出される。 この仕組みにより、 部屋 7 0 0内部の除湿が 行われる。 この除湿も部屋 7 0 0の内部の快適性を高める上で有効 に機能する。
0 2 1 5
上記の例によれば、 冷却除湿面 7 0 4を冷却することで、 同一分 子間における熱放射を介した熱エネルギーの交換が高い効率で行わ れる原理により、 壁面 7 0 2および天井面 7 0 3からの熱放射が冷 却除湿面 7 0 4に吸収され、 さらに衣服 7 0 7および枕 7 0 9から の熱放射が壁面 7 0 2および天井面 7 0 3に吸収される。 この結果 、 衣服 7 0 7および枕 7 0 9 の熱放射量が減少し、 人間 7 0 8から の熱放射を吸収し易い状態が実現される。 そして、 人間 7 0 8から の熱放射が衣服 7 0 7および枕 7 0 9に吸収されることで、 人間 7 0 8が失う熱量が増大し、 人間 7 0 8が涼しさを感じる環境が実現 される。
0 2 1 6
この原理では、 冷気を肌に当てる訳ではないので、 通常のェアコ ン冷房において問題となる冷気に起因する不快な環境とならない。 そのため、 冷気による冷えや、 冷気により呼吸器系を痛めるような ことがない。 また、 除湿が同時に行われるので湿度低下による爽ゃ かな環境が得られる。 また、 冷媒によって空気を冷やし、 この冷え た空気によって人体を冷やすプロセスを経ず、 人体から熱放射され る熱エネルギーを冷却された冷却除湿面兼加熱面に吸収させるので 、 エアコンに比較してエネルギーの利用効率が高い。 つまりより少 ない消費エネルギーで冷房効果を得ることができる。
0 2 1 7
また、 衣服による冷房効果の調整が可能であるので、 暑がりの人 は、 遠赤外線放射物質の含有率の高い衣服を着用し、 寒がりの人は 、 遠赤外線放射物質の含有率の低い衣服を着用する （必要であれば 、 通常の下着等を重ね着する） といった人それぞれの感覚に合わせ た調整が容易に行える。 通常のエアコン冷房の場合、 寒がりの人が 重ね着をしても冷気が顔や手足といった露出部分に当たることによ る不快感、 さらに冷気を吸い込むことによる呼吸系への負担が生じ る。 しかしながら、 本発明を利用した場合、 冷気に起因する問題が 発生しないので、 上述したように人それぞれの事情に応じた環境の 調整を簡単に行える。
0 2 1 8
図 2 2 A、 2 2 Bは、 本実施形態における暖房効果を説明する概 念図である。 冷温水発生装置 7 0 6において温水を発生させ、 それ を冷却加熱装置 7 0 5に供給すると、 冷却除湿面兼加熱面 7 0 4が 加熱される。 冷却除湿面兼加熱面 7 0 4が加熱されると、 床面 7 0 1、 壁面 7 0 2および天井面 7 0 3に対して、 冷却除湿面兼加熱面 7 0 4が相対的に高い温度となり、 ステファン · ボルツマンの法則 により、 床面 7 0 1、 壁面 7 0 2および天井面 7 0 3 に対して、 冷 却除湿面兼加熱面 7 0 4からの熱放射が生じる。 この様子が図 2 2 Aに概念的に示されている。 この熱放射は、 同一分子種間における 熱放射を介したエネルギー交換が高い効率で行われる原理により、 高い効率で行われる。
0 2 1 9
冷却除湿面兼加熱面 7 0 4からの熱放射によって熱エネルギーを 与えられた床面 7 0 1、 壁面 7 0 2および天井面 7 0 3は、 熱エネ ルギーを得るので、 その温度が僅かに上昇する。 この結果、 同じ分 子種の遠赤外線放射物質を含む衣服 7 0 7および枕 7 0 9に対する 床面 7 0 1、 壁面 7 0 2および天井面 7 0 3の温度が僅かに高くな り、 衣服 7 0 7および枕 7 0 9からの熱放射量より も床面 7 0 1 、 壁面 7 0 2および天井面 7 0 3からの熱放射量が大きな値となり、 床面 7 0 1、 壁面 7 0 2および天井面 7 0 3から衣服 7 0 7および 枕 7 0 9への熱放射が発生する。 この際も、 同一分子種間における 熱放射を介したエネルギー交換が高い効率で行われる原理により、 熱交換が高い効率で行われる。 なお、 衣服 7 0 7や枕 7 0 9に対し て、 冷却除湿面兼加熱面 7 0 4から直接行われる熱放射の成分もあ る。 0 2 2 0
衣服 7 0 7および枕 7 0 9に対して、 床面 7 0 1、 壁面 7 0 2お よび天井面 7 0 3から熱放射が生じることで、 衣服 7 0 7および枕 7 0 9 の表面温度が僅かに上昇し、 冷却除湿面兼加熱面 7 0 4を加 熱しない場合に比較して、 衣服 7 0 7および枕 Ί 0 9からの熱放射 量が増加する。 この結果、 人間 7 0 8から衣服 7 0 7および枕 7 0 9に逃げる熱放射量が相対的に低下し、 人間 7 0 8から周囲に奪わ れる熱量が減少し、 人間 7 0 8が感じる寒さが和らぐ暖房効果が得 られる。
0 2 2 1
遠赤外線放射物質を含んだ布は、 敷物や布団等に適用することも できる。 また、 当該遠赤外線放射物質を含んだ布をソファー等の家 具に利用することもできる。 このようにすることで、 上述した衣類 7 0 7や枕 7 0 9 と同様な機能を発揮する敷物、 布団、 ソファ一等 を得ることができる。
0 2 2 2
床面を床暖房構造とし、 床面を加熱する構成としてもよい。 この 場合、 冷却除湿面兼加熱面 7 0 4は加熱されなくてもよい （勿論、 加熱してもよい） 。 この場合、 床面からの熱が壁面および天井面を 介して、 布に伝わり、 暖房効果が得られる。 また、 上記の例では、 冷房と暖房を選択可能な構成を例示したが、 冷房のみ、 または暖房 のみの構成としてもよい。
0 2 2 3
本発明においては、 上で説明した種々の実施形態に限らず、 その ほかの実施形態が可能であり、 その一例を下記に掲げる。
0 2 2 4
( 1 ) 床面、 壁面および天井面を備えた室内空間と、 遠赤外線の放射率が 0. 8以上の材料を 3重量％以上含む材質で 構成され、 且つ、 前記室内空間に露出した加熱面を有する加熱装置 と、
前記遠赤外線の放射率が 0. 8以上の材料を 3重量％以上含む材 質で構成され、 且つ、 前記室内空間に露出した冷却除湿面を有する 冷却除湿装置と
を備え、
前記床面と前記壁面、 または前記床面と前記天井面は、 前記遠赤 外線の放射率が 0. 8以上の材料を 3重量％以上含む、 室内環境調 整システム。
0 2 2 5
( 2 ) 前記遠赤外線の放射率が 0. 8以上の材料は、 天然石材で あり、
前記床面は、 前記天然石材を加工した石材床板パネルにより構成 されており、
前記床面は、 前記加熱面である、 上記 （ 1 ) に記載の室内環境調 整システム。
0 2 2 6
( 3 ) 前記壁面または前記天井面は、 前記遠赤外線の放射率が 0
. 8以上の材料の粉砕材を含んでいる、 上記 （ 1 ) 又は （ 2 ) に記 載の室内環境調整システム。
0 2 2 7
( 4) 前記床面と前記壁面、 または前記床面と前記天井面は、 そ の合計の熱容量が、 室内空気容積の熱容量の 2倍以上である、 上記
( 1 ) 〜 （ 3 ) のいずれか一つに記載の室内環境調整システム。
0 2 2 8
( 5 ) 前記冷却除湿面は、 冷却される金属材料と、
前記金属材料の表面を被覆した前記遠赤外線の放射率が 0 . 8以 上の材料を含む被覆層と
を備える、 上記 （ 1 ) 〜 （ 4 ) のいずれか一つに記載の室内環境調 整システム。
0 2 2 9
( 6 ) 室内で発生する遠赤外線を吸収する遠赤外線の放射率が 0 . 8以上の第 1の材料を含む室内の内面構成部材と、
前記第 1 の材料を含み、 冷却されることで前記第 1の材料が放射 する遠赤外線を吸収する冷却除湿面と、
前記冷却除湿面を冷却する冷却除湿装置と
を備える室内環境調整システム。
0 2 3 0
( 7 ) 内面の少なく とも一部に遠赤外線放射物質を含む第 1 の部 屋と、
前記第 1の部屋に配置され、 前記遠赤外線放射物質を構成する分 子と同一の分子からなる物質を含み、 冷却されることで、 結露によ る除湿を行う冷却除湿面と、
前記冷却除湿面に結露する水滴を集める水滴収集手段と
を備える室内環境調整システム。
0 2 3 1
( 8 ) 内面の少なく とも一部に遠赤外線放射物質を含む第 1 の部 屋と、
前記第 1 の部屋に配置され、 前記遠赤外線放射物質を構成する分 子と同一の分子からなる物質を含み、 加熱される加熱面と
を備える室内環境調整システム。
0 2 3 2 ( 9 ) 前記第 1の部屋に隣接し、 内面の少なく とも一部に前記遠 赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含む第 2の部屋を備える、 上記 （ 7 ) 又は （ 8 ) に記載の室内環境調整シ ステム。
0 2 3 3
( 1 0 ) 前記第 1の部屋の壁面は、 前記遠赤外線放射物質と同一 の材料の粉碎材を 1重量％以上含む塗り壁である、 上記 （ 7 ) 又は
( 8 ) に記載の室内環境調整システム。
0 2 3 4
( 1 1 ) 前記第 1の部屋と前記第 2の部屋とを仕切る仕切り手段 を備え、
前記仕切り手段は、 前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一 の分子からなら物質を含む、 上記 （ 9 ) に記載の室内環境調整シス 丁ム。
0 2 3 5
( 1 2 ) 前記第 1 の部屋および/または前記第 2の部屋は、 開閉 手段を介した収納を備え、
閉鎖状態において前記開閉手段の前記第 1 または第 2の部屋の室 内側の面は、 前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子か らなる物質を含む、 上記 （ 9 ) に記載の室内環境調整システム。
0 2 3 6
( 1 3 ) 前記冷却除湿面は、 金属の表面に形成された前記遠赤外 線放射物質を含むコ一ティ ング層により構成されている、 上記 （ 7 ) に記載の室内環境調整システム。
0 2 3 7
( 1 4) 前記加熱面は、 金属の表面に形成された前記遠赤外線放 射物質を含むコーティ ング層により構成されている、 上記 （ 8 ) に 記載の室内環境調整システム。
0 2 3 8
更に、 本発明の室内環境調整システムを応用して生活環境を調整 する方法の例として、 次のものを挙げることができる。
0 2 3 9
( 1 5 ) 内面の少なく とも一部に遠赤外線放射物質を含む部屋に おいて、
前記部屋内に配置され、 前記遠赤外線放射物質を構成する分子と 同一の分子からなる物質を含み、 冷却されることで、 結露による除 湿を行う冷却除湿面を冷却し、
前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質 を含む布からの熱放射量を減少させる、 生活環境の調整方法。
0 2 4 0
( 1 6 ) 内面の少なく とも一部に遠赤外線放射物質を含む部屋に おいて、
前記部屋内に配置され、 前記遠赤外線放射物質を構成する分子と 同一の分子からなる物質を含み、 加熱が可能な加熱面を加熱し、 前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質 を含む布からの熱放射量を増加させる、 生活環境の調整方法。
0 2 4 1
( 1 7 ) 前記加熱面が床面である、 上記 （ 1 6 ) に記載の生活環 境の調整方法。
0 2 4 2
上記 （ 1 ) のシステムは、 床面、 壁面および天井面を備えた室内 空間と、 遠赤外線の放射率が 0 . 8以上の材料を 3重量％以上含む 材質で構成され、 且つ、 前記室内空間に露出した加熱面を有する加 熱装置と、 前記遠赤外線の放射率が 0 . 8以上の材料を 3重量％以 上含む材質で構成され、 且つ、 前記室内空間に露出した冷却除湿面 を有する冷却除湿装置とを備え、 前記床面と前記壁面、 または前記 床面と前記天井面は、 前記遠赤外線の放射率が 0 . 8以上の材料を 3重量％以上含むことを特徴とする。
0 2 4 3
上記 （ 1 ) のシステムによれば、 加熱面が加熱されることで、 そ こに含まれる遠赤外線の放射率が 0 . 8以上の材料 （以下、 遠赤外 線放射物質という） から遠赤外線の放射のかたちで熱放射 （熱輻射 ) が発生する。 この際、 （ a ) 加熱面が室内空間に対して露出し、 ( b ) 同一材料間で赤外線の放射および吸収のやり取りが行われ、 ( c ) 床と天井、 あるいは床と壁というように、 室内に放射された 電磁波が必ず当たる組み合わせの部分に遠赤外線放射物質が含まれ ているので、 加熱面から放射された熱エネルギーが、 効果的に床も しくは天井、 または床もしくは壁に吸収される。
0 2 4 4
加熱面からの放射熱を吸収した他部の遠赤外線放射物質は、 吸収 した熱を遠赤外線として 2次放射する。 この作用が繰り返されるこ とで、 室内は、 多様な方向からの熱放射によって満たされる。 こう して、 室内の多様な方向から放射熱が放射され、 室内の人間がこの 放射熱を受けて暖かさを感じる。 またそれに加えて、 この放射熱が 室内の空気中の遠赤外線吸収成分 （主に水分と二酸化炭素） に吸収 されて、 室内の気温が上昇する。
0 2 4 5
この仕組みによれば、 加熱面の加熱に要した熱エネルギーは、 加 熱面から放射熱として、 室内に放射される。 この放射熱は、 床や壁 や天井の加熱面に含まれるものと同一材料成分 （遠赤外線放射物質 ) に吸収される。 この際の熱エネルギーの放射および吸収は、 同一 分子間の分子の振動エネルギーの遠赤外線を介した共鳴現象を利用 してのエネルギーの交換となる。 このため、 熱エネルギーの放射お よび吸収は、 高効率であり、 低損失で行われる。 放射熱を受け取つ た床や壁や天井は、 それを室内に 2次放射し、 それは、 室内にいる 人間の人体や室内空間の空気中の遠赤外線吸収成分を放射熱により 加熱する。
0 2 4 6
この際、 温風による加熱ではないので、 温風が肌に当たることに よる問題が発生しない。 また、 温風の流れを利用せず、 さらに放射 が室内全体に一様に行われるので、 室内の垂直方向における温度分 布の差を小さくできる。 さらに、 床や壁から 2次放射された放射熱 のうち、 人体や空気中の遠赤外線吸収成分に吸収されなかった成分 は、 床や壁の他の部分に再び吸収され、 さらに室内に再放射され、 同様な作用が繰り返される。 この際、 人体や空気中の遠赤外線吸収 成分に吸収されなかつた遠赤外線は、 同一分子間の遠赤外線の放射 —吸収→再放射のサイクルを繰り返すので、 加熱面から供給される 熱エネルギーを無駄なく人体や空気中の遠赤外線吸収成分の加熱に 利用する （換言すれば使い切る） ことができる。 また、 部屋全体の 空気中の遠赤外線吸収成分が均一に温められ無駄な加熱を避けるこ とができる。 これらの理由により、 省エネルギー暖房を実現するこ とができる。
0 2 4 7
なお、 本発明は、 室内にいる人間の体に放射熱を吸収させて人間 に温かさを感じさせる技術であるので、 ここでは、 暖房という語を 、 「室内にいる人間が温かさを感じるようにする作用」 という意味 で用いる。 同様に、 冷房という語は、 「室内にいる人間が涼しさを 感じるようにする作用」 という意味で用いる。 0 2 4 8
上記 （ 1 ) のシステムにおいて、 冷却除湿面が冷却されると、 熱 平衡のバランスの崩れが大きくなり、 そこに含まれる遠赤外線放射 物質が、 部屋の内側を構成する床や壁や天井からの放射熱を効率良 く吸収する状態となる。 これは、 遠赤外線の放射特性に優れた物体 は、 遠赤外線の吸収特性も優れているという基本原理を利用してい る。 上記の冷却除湿面における放射熱の吸収において、 （ a ) 冷却 除湿面が室内空間に対して露出し、 （b ) 同一材料間で赤外線の放 射および吸収のやり取りが行われ、 （ c ) 床と天井、 あるいは床と 壁の組み合わせでは、 冷却除湿面が直接見える位置から遠赤外線が 放射されるので、 床もしくは天井、 または床もしくは壁からの放射 熱を効率良く冷却除湿面に吸収させることができる。 冷却除湿面に 放射というかたちで熱を吸収させた床や壁や天井は、 室内にいる人 体や室内の空気中の遠赤外線吸収成分が有する熱エネルギーを放射 熱のかたちで吸収する能力が高められる。 これにより、 室内におけ る人間の発する熱や室内の空気中の遠赤外線吸収成分の熱が、 放射 熱のかたちで、 床や壁や天井に奪われ、 人間は、 ひんやりとした感 覚を感じ、 また室内温度が低下する。 以上の原理により、 冷房効果 が得られる。
0 2 4 9
また、 上記の作用に伴い、 冷却除湿面を利用した除湿機能が働く 。 冷却除湿面は、 冷却されるので、 その表面温度を適切に選択する ことで、 室内の水蒸気をそこに結露させることができる。 この結露 した水滴を滴下させて回収する構造とすることで、 室内の除湿を行 うことができる。 空気中の水分は、 遠赤外線の吸収物質であるので 、 上述した放射を利用した壁面等の遠赤外線の吸収機能を高める作 用、 および人体からの壁面等への遠赤外線の吸収作用の障害となる 。 したがって、 室内の除湿を行い室内空気中の水分を除去すること で、 上述した放射を利用した冷房効果の効率を高めることができる 。 また、 除湿を行うと、 不快指数が下げられるので、 この点でも冷 房効果を高めることができる。 本発明の室内環境調整システムの冷 房機能は、 放射熱を冷却除湿面から吸収する方式であるので、 通常 の対流式の冷房装置のように、 室温を 5 °C以上下げるといった強制 冷房効果はない。 しかしながら、 上述の除湿機能を併用することで 、 人体から室を構成する建材への放射熱の吸収効率を高め、 また夏 季における高温多湿を緩和し、 快適な住環境を提供することができ る。
0 2 5 0
この冷房の仕組みによれば、 同一分子間の放射による熱エネルギ 一の移動を利用して、 室内の熱エネルギーを冷却除湿面に吸収させ るので、 熱エネルギーの移動効率が高く、 効果的に室内の熱ェネル ギーを冷却除湿面に吸収させることができる。 また、 冷却除湿面は 、 冷却装置で直接冷却することができ、 高い冷却効率を得ることが できる。 このため、 冷却除湿面を冷却するのに必要なエネルギーの 利用効率を高くすることができる。
0 2 5 1
また、 冷やされた空気の移動を利用しないので、 対流方式の冷房 における気流が肌に直接当たることによる問題が発生しない。 また
、 冷気の移動を利用せず、 放射が室内にあいて一様に行われるので
、 室内の垂直方向における温度分布の差を小さくできる。
0 2 5 2
以上述ベたように、 本発明では 、 部星の内面を構成する部材が発 生する遠赤外線の放射を利用した人体への熱量の供給、 または放射 熱を吸収し易く した部屋の内面を構成する部材への人体からの熱量 の吸収を行う。 このため、 対流式に比較して、 エネルギーの損失が 小さく、 エネルギーの利用効率が高い。 対流式の場合、 空気を加熱 または冷却し、 この空気により人体が加熱または冷却される 2段階 の熱交換を経る必要があり、 熱交換時の損失が大きい。 これに対し て、 本発明では、 空気中の遠赤外線吸収成分の加熱または冷却も行 うが、 放射を利用した人体との間の直接の熱交換を行うので、 熱交 換時の損失を小さくできる。 また、 床面や壁面を温熱源または冷熱 源として利用するので、 室内全体に対してまんべんなく放射の影響 を及ぼすことができる。 このため、 効果の均一性が高く、 暖房また は冷房時におけるエネルギーの利用効率を高くすることができる。
0 2 5 3
上記 （ 1 ) のシステムにおける遠赤外線放射物質としては、 遠赤 外線の放射率が 0 . 8以上の材料が好ましい。 このような材料とし ては、 天然の石材や各種セラミックス材料の中から遠赤外線の放射 率が 0 . 8以上であるものを選択すればよい。 なお、 放射率は、 更 に高い方がより好ましく、 具体的には、 0 . 9以上であればより高 い効果が得られる。 ここで、 材料の放射率は、 同一条件における理 想的な黒体の遠赤外線の放射エネルギーを W。とし、 当該材料の遠 赤外線の放射エネルギーを Wとした場合に、 （W / W Q ) によって 定義される。 なお、 遠赤外線は、 波長が 3 ！!！〜 1 0 0 0 mの電 磁波のことをいう。
0 2 5 4
本発明では、 同一材料間において放射熱のやり取りが高効率で行 われる現象を利用しているので、 遠赤外線放射物質の放射率が、 上 記の値を下回ると、 遠赤外線の放射および吸収の際における損失が 増大し、 暖房および冷房時における投入エネルギーの利用効率が低 下する。 例えば、 金属の場合、 放射率が低いので、 放射ノ吸収を利 用した熱の交換を行う能力 （熱交換容量） が小さく、 熱のやり取り が主に対流に依存することになる。 この場合、 本発明の効果が得ら れない。 なお、 木材のように熱容量の小さい材料も、 熱交換容量が 小さいので、 本発明における遠赤外線放射物質としては好ましくな い。
0 2 5 5
床面、 壁面および天井面における遠赤外線放射物質の含有率は、 3重量％以上であるのが好ましい。 実験データによれば、 この含有 率が 3重量％以上になると、 上述した放射現象を利用した熱交換の 顕著な効果が得られることが判明している。 一方、 この含有率が 2 0重量％を超えると、 熱交換の効率の飽和傾向が見られる。 したが つて、 遠赤外線放射物質の含有率の上限は、 2 0〜 3 0重量％程度 となる。 なお、 遠赤外線放射物質をそれ以上の割合で含ませてもよ い。 また、 遠赤外線材料自体で床面や壁面や天井面を構成してもよ い。 なお、 上記 （ 1 ) のシステムにおいて、 壁および天井に遠赤外 線放射物質を含ませてもよい。 加熱面および冷却除湿面として機能 させる部分は、 放射/吸収による熱交換容量を確保する観点から、 遠赤外線放射物質の含有量を更に増やした方が好ましい。
0 2 5 6
上記 （ 2 ) のシステムは、 遠赤外線の放射率が 0 . 8以上の材料 として天然石材を使用し、 床面を、 この天然石材を加工した石材床 板パネルにより構成し、 床面を上述した加熱面として使用する上記 ( 1 ) のシステムに相当する。 上記 （ 2 ) のシステムによれば、 床 面を遠赤外線の放射特性に優れた石材のパネルで構成することで、 床面を大熱容量の蓄熱層として機能させることができ、 上述した暖 房効果および冷房効果をより効果的に得ることができる。 また、 床 面を加熱面とすることで、 暖房時に床暖房効果を得ることができる 0 2 5 7
上記 （ 3 ) のシステムは、 壁面または天井面が遠赤外線の放射率 が 0 . 8以上の材料の粉砕材を含んでいる上記 （ 1 ) または （ 2 ) のシステムに相当する。 例えば、 遠赤外線の放射率の高い石材を利 用する場合、 石材自体を壁面や天井面とすることは、 材料コス トや 施工コス トの点で困難な場合がある。 このような場合、 既存の壁面 (例えば漆喰壁） や建材 （例えば石膏ボード） 中に当該石材を粉碎 し砂状にしたものを混ぜ、 当該建材に遠赤外線放射物質としての機 能を付与する。 こうすることで、 従来からの住宅構造や建築工法を 利用して本発明を実現することができる。 また、 粉碎することで、 遠赤外線放射物質の表面積が増加し、 遠赤外線の放射率が高くなる という優位性も得られる。
0 2 5 8
特に床面を石材の床板パネルで構成し、 壁面や天井面を通常の建 材にこの石材を粉砕したものを含ませたもので構成すると、 暖房効 果および冷房効果の立ち上がりが速い室内環境調整システムを得る ことができる。 この場合、 床面は、 石材自体で構成されているので 、 熱容量が相対的に大きい。 これに対して、 壁面や天井面は、 床面 を構成する石材を粉砕したものを含ませた建材であるので、 床面に 比べれば、 相対的に熱容量は小さい。 したがって、 放射を介した床 面の温度変化の影響が壁面と天井面に及びやすい。 このため、 遠赤 外線の放射吸収により、 床面の温度に壁や天井の温度が追従する速 度は速く、 電源 O Nから暖房または冷房の効果を感じるまでの時間 が短くなる。 なお、 この効果を得るには、 壁面や天井面の熱容量が 小さいほど有利であるので、 この点においても壁面や天井面におけ る石材の粉砕材の含有量の上限は、 2 0〜 3 0重量％程度とするこ とが望ましい
0 2 5 9
上記 （ 4 ) のシステムは、 床面と壁面、 または床面と天井面は、 その合計の熱容量が、 室内空気容積の熱容量の 2倍以上である上記 ( 1 ) 〜 （ 3 ) のいずれか一つのシステムに相当する。 ここで、 室 内空気容積の熱容量は、 気温 2 0 °C、 湿度 5 0 %の条件で測定した 値を用いるものとする。 上記 （ 1 ) 〜 （ 3 ) のシステムでは、 部屋 を構成する内面の部材に遠赤外線放射物質を含ませることで、 当該 遠赤外線放射物質からの遠赤外線の放射による暖房、 あるいは当該 赤外線放射材料の遠赤外線の吸収による冷房が行われる。 この際、 遠赤外線の放射が行われるか、 あるいは遠赤外線の吸収が行われる かは、 熱的な平衡状態からのずれ具合、 言い替えると熱勾配の向き によって決まる。
0 2 6 0
この熱勾配の向きは、 物体 Aと物体 Bとがある場合に、 相対的に 高温の物体から相対的に低温の物体への向きとなる。 熱力学の原理 から、 仮に両者の温度が同じであれば、 熱の移動は生じない。 また 、 物体 Aから物体 Bに熱を与え、 物体 Bを加熱する場合、 両者の熱 容量が同じ程度であると、 すぐに熱平衡に到り、 熱の移動が無くな る （つまり加熱の作用が弱い） ので、 物体 Aの熱容量は、 物体 Bの 熱容量よりも大きな値であることが重要となる。 これは、 物体 Aに 熱を吸い取らせて、 物体 Bを冷却する場合にも同様にいえることで ある。
0 2 6 1
以上のことから、 上記 （ 4 ) のシステムでは、 上述した議論の物 体 Aに相当する床面と壁面、 または床面と天井面の熱容量を、 上述 した議論の物体 Bに相当する室内空気の熱容量の 2倍以上とする。 こうすることで、 室内空気中の遠赤外線吸収成分の加熱または冷却 を効果的に行うことができる。
0 2 6 2
上記 （ 5 ) のシステムは、 冷却除湿面は、 冷却される金属材料と 、 この金属材料の表面を被覆した遠赤外線の放射率が 0 . 8以上の 材料を含む被覆層とを備える、 上記 （ 1 ) 〜 （ 4 ) のいずれか一つ のシステムに相当する。 上述したように、 ここに開示する発明では 、 遠赤外線を介した熱のやり取りが同一分子間 （同一材料間） にお いて最も効率よく行われるという物理学上の基本原理に基づいてい る。 したがって、 室内の熱放射を吸収する冷却除湿面の表面も通常 の熱伝導を優先した金属材料では、 放射熱の吸収効率が低く （金属 面は、 遠赤外線の良好な反射面である） 、 上述した本発明の原理は 効果的に機能しない。
0 2 6 3
上記 （ 5 ) のシステムによれば、 冷却除湿面の表面が、 床面と壁 面、 あるいは床面と天井面に含まれる遠赤外線放射物質により被覆 されているので、. 冷却除湿面と床面および壁面との間、 または冷却 除湿面と床面および天井面との間における放射を介した熱量の移動 を高い効率で行う ことができる。 また、 冷却除湿面の下地は、 熱伝 導性の良好な金属材料 （例えば、 アルミニウムや銅) により構成さ れるので、 冷却除湿面の表面を効果的に冷却することができる。 な お、 被覆層中の遠赤外線放射物質の含有量が少ないと、 被覆層の放 射熱を吸収する機能が低下するので、 被覆層中における遠赤外線放 射物質の含有量は、 3重量％以上、 好ましくは 1 0重量％以上とす る。
0 2 6 4
上記 （ 6 ) のシステムは、 室内で発生する遠赤外線を吸収する遠 赤外線の放射率が 0 . 8以上の第 1 の材料を含む室内の内面構成部 材と、 前記第 1の材料を含み、 冷却されることで前記第 1の材料が 放射する遠赤外線を吸収する冷却除湿面と、 前記冷却除湿面を冷却 する冷却除湿装置とを備えることを特徴とする。
0 2 6 5
上記 （ 6 ) のシステムにおいて、 室内の内面構成部材というのは 、 床、 壁および天井を構成する部材の少なく とも一部のことである 。 上記 （ 6 ) のシステムによれば、 冷却除湿面を冷却することで、 冷却除湿面に対する内面構成部材からの熱勾配を意図的に形成し、 それにより、 内面構成部材から冷却除湿面に対する放射熱の流れを 作り、 内面構成部材が持っている熱量を低下させ、 室内にいる人や 室内の空気から内面構成部材への熱勾配を形成する。 こうすること で、 室内にいる人や室内の空気中の遠赤外線吸収成分からの熱放射 を内面構成部材に積極的に吸収させ、 冷房効果を得る。
0 2 6 6
上記 （ 6 ) のシステムによれば、 放射を利用した人体の冷却を行 うので、 冷風を作り、 それを室内に供給する対流式の冷房システム に比較して、 エネルギーの利用効率を高くすることができる。 特に 、 冷気を肌に当てる方法でないので、 冷気が肌に当たることによる 不快感の発生や健康への悪影響の発生を抑えることができる。
0 2 6 7
冷気を肌に当てる方式 （つまり従来の対流式） の空調システムで は、 冷気を作り、 それを人間に当てて人間から熱を奪う 2段階の熱 交換が必要なため、 熱交換時のエネルギー損失 （変換損失） が大き い。 そのため、 変換損失分を見込んで過度に空気を冷却しなくては ならず、 室内の気温を過度に下げる設定とされる傾向がある。 これ が所謂冷房病の原因となる。 0 2 6 8
上述した放射を利用した人体の冷却では、 上記の変換損失を抑え ることができ、 また直接人体を冷却するので、 上述した過度に室内 の空気を冷やす必要がない。 そのため、 冷房病の発生を抑えること ができる。
0 2 6 9
本発明のシステムは、 部屋を構成する建材 （床、 壁および天井を 構成する部材） における遠赤外線の放射と吸収の現象を利用してい る。 したがって、 この現象を示す建材の使用比率が低いと、 その効 果も低下する。 そこで、 床面と壁面、 または床面と天井面の全面積 における遠赤外線放射物質を含む部分の面積の割合を 5 0 %以上、 好ましくは 6 0 %以上、 より好ましくは 7 0 %以上とする。 こうす ることで、 放射を利用した暖房機能と冷房機能を効果的に得ること ができる。
0 2 7 0
上記 （ 7 ) のシステムは、 内面の少なく とも一部に遠赤外線放射 物質を含む第 1 の部屋と、 この部屋に配置され、 前記遠赤外線放射 物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含み、 冷却される ことで、 結露による除湿を行う冷却除湿面と、 前記冷却除湿面に結 露する水滴を集めて収集する水滴収集手段とを備えることを特徴と する。
0 2 7 1
また上記 （ 8 ) のシステムは、 内面の少なく とも一部に遠赤外線 放射物質を含む第 1の部屋と、 この部屋に配置され、 前記遠赤外線 放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含み、 加熱さ れる加熱面とを備えることを特徴とする。
0 2 7 2 ここで、 当該遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子から なる物質というのは、 当該遠赤外線放射物質と同一分子種の物質 （ 同一組成および同一分子構造を持った物質） のことをいう。
0 2 7 3
上記 （ 7 ) および （ 8 ) のシステムにおいて、 部屋内面に占める 遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含む 部分の割合は、 2 5 %以上が好ましく、 さらには、 4 0 %以上が好 ましく、 より更には 6 0 %以上が好ましい。 これは、 部屋内面の面 積を利用して、 人体からの熱放射の吸収または人体への熱放射の供 給を行うので、 熱交換に寄与する部分の面積の割合が大きいほど、 冷房効果または暖房効果が高くなるからである。 部屋の内面は、 部 屋の内側の面のことであり、 そこには床面、 壁面、 天井面、 さらに 廊下や他の部屋との間の戸、 収納の戸、 窓等の開口部が含まれる。
0 2 7 4
本発明のシステムにおいては、 壁面、 床面および天井面から選ば れた 1 または複数の面に同一の遠赤外線放射物質を含ませた構成が 可能である。 しかしながら、 一般的な住居においては、 冷却除湿面 または加熱面として機能する面に含まれるものと同一の遠赤外線放 射物質を含ませる部位として、 壁面が最も効果的である。 これは、 一般的な住居の部屋では、 壁面の面積が室内を構成する面の最も大 きな面積を占める場合が多く、 また人体の姿勢に係わらず人体から の放射を効果的に受ける面であるからである。 なお、 コストが許す のであれば、 床面、 壁面、 天井面の 2面以上、 より好ましくは全て に遠赤外線放射物質が含まれるようにすると、 最も大きな効果があ る。
0 2 7 5
上記 （ 7 ) のシステムによれば、 冷却除湿面が冷却されると、 第 JP2009/058433
1 の部屋の内面 （例えば壁面） に含まれる遠赤外線放射物質に対し て、 冷却除湿面に含まれる遠赤外線放射物質の温度が相対的に低下 する。 温度差がある物体間には、 相対的に高温の物体から低温の物 体への熱放射が行われる。 この際に移動する放射エネルギーは、 ス テフアン—ボルツマンの法則から温度の 4乗の差に比例する。 また この現象が、 同一物質間 （同一の分子種間） において働く場合、 分 子振動が同じであるため、 共鳴現象を利用したエネルギー交換の場 合と同様に、 熱エネルギーの移動が高い効率でもって行われる。
0 2 7 6
この現象により、 冷却された冷却除湿面に第 1 の部屋の内面から 熱放射の形で熱エネルギーが移動する。 この熱エネルギーは、 冷却 除湿面を冷却する冷却手段から系外に排出される。 熱放射の形で熱 エネルギーを失った第 1の部屋の内面に含まれる遠赤外線放射物質 は、 その分、 温度が低下する。 仮に、 冷却除湿面と第 1 の部屋の内 面とに、 同一の遠赤外線放射物質が含まれていない場合、 上記の同 一分子種間の熱放射を介した高い効率のエネルギーの輸送が発生せ ず、 この温度低下の効果は低いものとなる。
0 2 7 7
第 1の部屋の内面に含まれる遠赤外線放射物質の温度が低下する と、 固体間の熱伝導によりその母材 （基材） である壁の表面部分の 温度も下がる。 この結果、 第 1の部屋の内面の遠赤外線放射物質を 含む部分の人体からの遠赤外線を吸収する機能が高められる。 言い 替えると、 第 1 の部屋の内面の遠赤外線放射物質を含む部分と人体 との温度差が大きくなり、 それぞれの温度の 4乗の差に比例して、 人体からの放射エネルギーが第 1 の部屋の内面に吸収され易い状態 となる。 またこの際、 冷却除湿面への人体からの直接の熱放射の吸 収作用も働く。 0 2 7 8
第 1の部屋の内面は、 冷却除湿面の面積に比較して大面積が確保 できるので、 第 1の部屋の内面への人体からの熱放射の総量は、 第 1の部屋の内面の遠赤外線材料が含まれる部分の面積で効いてくる 。 このため、 人体からの熱放射が広い面積の部分で吸収される。 こ の人体からの熱放射は、 最終的に冷却除湿面に吸収され、 系外に排 出される。 この人体からの熱放射が、 第 1の部屋の内面を介して、 冷却除湿面に吸収される現象が、 本発明における冷房効果の原理で ある。 言い替えると、 熱放射を介した熱エネルギーの授受により、 部屋の内面を冷却し、 そこを間接的 （ 2次的） な冷熱源として機能 させることで、 冷却除湿面だけではなく、 部屋の内面にも人体から の熱放射を積極的に吸収させることが本発明の原理であるといえる 。 なお、 ここでは、 人間が涼しさを感じる効果を冷房効果と表現す る。 また、 逆に人間が暖かさを感じる効果を暖房効果と表現する。
0 2 7 9
上述した第 1の部屋における冷房効果の原理は、 冷却除湿面と遠 赤外線放射物質を含んだ部屋内面の部分とが、 見通し範囲に存在せ ず、 間に障害物があっても働く。 この場合、 互いの見通し範囲に遠 赤外線放射物質を含んだ壁面や天井面等があれば、 そこを経由した 熱放射を利用した熱エネルギーの移動が起こり、 最終的に冷却除湿 面に熱が吸い取られることになる。 この場合も部屋内面に含まれる 遠赤外線放射物質の温度低下が生じ、 人体からの遠赤外線を吸収す ることによる冷房効果が発揮される。 このように、 第 1の部屋の 1 次冷熱源 （冷却除湿面） を見通せない場所であっても、 間接的な熱 放射を介した熱エネルギーの授受により、 そこ （例えば壁） を間接 的な冷熱源として機能させることができる。
0 2 8 0 ここでは、 第 1の部屋の 1次冷熱源 （冷却除湿面） を見通せない 場所からの、 1次冷熱源を見通せる面を経由した間接的な熱放射の 利用による冷房効果を説明しているが、 1次冷熱源を見通せない場 所から 1次冷熱源に至る熱エネルギー移動には、 遠赤外線材料を含 む 2以上の面が関与することも可能である。 したがって、 1次冷熱 源を見通せない所定の場所から見通せる範囲に、 1次冷熱源を見通 せる面がない場合、 所定の場所から当該面を経由し、 更に 1次冷熱 源を見通せる別の面を経由して熱エネルギーを移動させること （つ まり多段に渡る熱放射の授受） が可能である。
0 2 8 1
この間接的な放射を介した熱エネルギーの移動は、 同一分子種間 の放射を介したエネルギーの移動が高効率で行われる原理により顕 著な現象として機能する。 したがって、 異なる分子種の材料間では 、 それらが 0 . 6以上の放射率を有する遠赤外線放射物質であって も、 上述した間接的な熱エネルギーの移動は有効なものとはならな い。
0 2 8 2
また、 冷却除湿面は、 結露による除湿を行うので、 上記の冷房効 果に加えて、 除湿による快適性を得ることができる。 空気中の水分 は、 遠赤外線の良好な吸収材料であるので、 空気中の水分を除去す ることで、 上述した熱放射を利用した冷房効果を更に効果的に働か せることができる。 また、 冷却除湿面の基材は、 冷却効率 (または 加熱効率） の点から、 熱伝導の良好な金属 （アルミ、 鉄、 銅、 その 他合金等） から構成することが好ましいが、 金属は放射率が低いの で、 そのままでは、 冷却しても結露による除湿効果は十分に発揮さ れない。 これは、 金属の放射率の低さに起因して、 金属表面近傍の 空気中に含まれる水分からの当該金属表面への熱放射の吸収効率が 低いために、 この水分を結露により当該金属の表面に水滴として付 着させる効率が低いためである。 これに対して、 本発明では、 冷却 除湿面に放射率の高い遠赤外線放射物質を含ませているので、 冷却 除湿面の放射率を高めることができ、 冷却除湿面近傍の空気中に含 まれる水分からの冷却除湿面への熱放射の吸収効率を高くできる。 このため、 結露により冷却除湿面に空気中の水分を水滴として付着 させる効率を高めることができる。 つまり、 除湿効果を高めること ができる。
0 2 8 3
以上が冷房効果の説明であるが、 暖房効果は、 その逆となる。 す なわち冷却除湿面として機能した面を加熱すればそこが加熱面とな り、 この加熱面の熱が第 1の部屋の内面の遠赤外線放射物質に吸収 され、 その温度が上昇する。 そして、 第 1の部屋の内面の遠赤外線 放射物質の温度が上昇することで、 そこからの遠赤外線の放射量が 増え、 それにより第 1の部屋内にいる人間から部屋の内面に吸収さ れる熱放射量が減り、 それにより暖房効果が働く。 なお、 この暖房 時において、 遠赤外線放射物質を含んだ部屋内面の温度が、 体温よ りも高くなれば、 その部分から人体への熱放射が生じ、 より高い暖 房効果が得られる。
0 2 8 4
以上の冷房効果あるいは暖房効果を得るには、 遠赤外線放射物質 を含んだ部屋の内面における遠赤外線放射物質の含有量を 1重量％ 以上とするのが好ましく、 更に 3重量％以上とするとより効果が得 られる。 このことは、 上記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一 の分子からなる物質を含む冷却除湿面や加熱面においても同じであ る。 この含有量の値が、 1重量％を下回ると、 熱放射の授受が高い 効率で行われる効果が低下する。 また、 その含有量の上限は、 部屋 の内面 （壁面等） であれば、 2 0〜 3 0重量％程度である。 なお、 冷却除湿面や加熱面は、 含ませることができる範囲でより多くの遠 赤外線放射物質を含ませることが好ましい。
0 2 8 5
上記 （ 7 ) のシステムを利用する場合、 高効率のエネルギー移動 を利用するので、 冷却除湿面の占める面積を抑えることができる。 このため、 施工コス トを抑えることができ、 またインテリアや室内 面積の有効利用の観点からも有利となる。 さらに、 熱放射を介した 熱エネルギーの授受による冷房効果であるので、 空気を冷やし、 こ の空気を人に当てて人体を冷やすエアコンによる冷房に比較して、 エネルギー形態の変更を伴う熱交換の回数が減り、 その分、 熱交換 時の交換損失が減るので、 消費エネルギーも抑えることができる。
0 2 8 6
部屋の用途は限定されず、 廊下、 通路、 洗面所、 トイレ、 玄関の 室内側の空間、 物置部屋等であってもよく、 また店舗、 公共施設の 部屋、 倉庫、 オフィス、 動物を飼育する部屋、 倉庫、 食品等の保管 室であってもよい。 また部屋は、 乗り物の乗員室や荷室であっても よい。
0 2 8 7
遠赤外線放射物質としては、 遠赤外線の放射率が 0 . 6以上であ れば利用可能であり、 0 . 8以上の材料が好適である。 このような 材料としては、 天然の石材や各種セラミックス材料の中から遠赤外 線の放射率が 0 . 6以上であるものを選択すればよい。 なお、 放射 率は、 更に高い方がより好ましく、 具体的には、 0 . 9以上であれ ばより高い効果が得られる。 ここで、 材料の放射率は、 同一条件に おける理想的な黒体の遠赤外線の放射エネルギーを W。とし、 当該 材料の遠赤外線の放射エネルギーを Wとした場合に、 （W / W 0 ) によって定義される。 放射率の値は、 実際の使用温度に近い室温 （ 例えば 2 5 °C ) におけるものが好ましく、 例えば、 人体に対する熱 的な作用の大きい 1 0 ^ m付近における値を採用すればよい。
0 2 8 8
遠赤外線放射物質の放射率が、 上記の値を下回ると、 投入エネル ギ一の利用効率が低下する。 例えば、 金属の場合、 放射率が低いの で、 放射/吸収を利用した熱の交換を行う能力 （熱交換容量） が小 さく、 熱のやり取りが主に対流に依存することになる。 この場合、 本発明の効果が得られない。 また、 木材のように熱伝導率の小さい 材料は、 冷却除湿面の冷却効率、 または加熱面における加熱効率の 点で不利となる。 例えば、 木材を冷やして結露による除湿を行うの は効率が低く、 現実的ではない。 したがって、 本発明に利用する遠 赤外線放射物質は、 天然石やセラミックス材料であることが好適と なる。 なお、 熱交換容量は、 その材料の （放射率 Z熱容量） に比例 するパラメータである。
0 2 8 9
なお、 遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物 質の形態は、 異なっていてもよい。 例えば、 同一の分子種であれば 、 一方が一体物で他方が粉体であってもよい。 また、 両者共に粉体 であるが粒径や粒子の形状が異なっていてもよい。 また、 基材への 配合量が異なっていてもよい。 上記 （ 7 ) の実施形態と上記 （ 8 ) の実施形態とは、 一つのシステムの中で切り換えて利用してもよい し、 個別に利用してもよい。
0 2 9 0
上記 （ 9 ) のシステムは、 第 1の部屋に隣接し、 内面の少なく と も一部に遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物 質を含む第 2の部屋を備える、 上記 （ 7 ) または （ 8 ) のシステム に相当する。
0 2 9 1
上記 （ 7 ) のシステムに関する説明において述べた同一の遠赤外 線放射物質間の熱放射の授受を利用した冷房効果は、 第 1の部屋に 隣接した第 2 の部屋にも及ぶ。 例えば、 第 1 の部屋と第 2の部屋と が開口を介して繋がっていれば、 この開口を介した熱放射の授受が 起こり、 第 2の部屋における遠赤外線放射物質を含んだ部分の温度 低下が生じる。 この際、 両部屋を繋ぐ開口の面積が小さく、 第 1の 部屋内の冷却除湿面が見通せない第 2の部屋における遠赤外線放射 物質を含む部分があっても、 上述した間接的な熱エネルギーの移動 現象により、 両部屋の内面間の温度差が是正され、 第 2の部屋にお ける冷房効果が働く。 この点は、 暖房効果においても同じである。
0 2 9 2
また、 第 1の部屋と第 2の部屋とが、 遠赤外線を吸収する材質の 仕切り部材により仕切られていても、 それが遠赤外線の反射性材料 (例えば、 金属） でなければ、 当該仕切り部材を介した熱放射を介 した熱エネルギーの授受が、 冷却除湿面および第 1 の部屋内面と当 該仕切り部材との間、 更に当該仕切り部材と第 2の部屋内面との間 で起こる。 すなわち、 第 2の部屋における遠赤外線放射物質を含ん だ部分の熱が、 熱放射の形で、 仕切り部材を介して、 最終的に冷却 除湿面に吸収される作用が働く。 これにより第 2の部屋における冷 房効果が働く。 なお、 この効果は、 仕切り部材における熱放射の授 受の際の損失があるので、 当該仕切り部材がない場合に比較すると 効果の程度は低くなる。 この点は、 暖房効果においても同じである
0 2 9 3
上記 （ 9 ) では、 第 1 の部屋と第 2の部屋との関係しか示されて いないが、 さらに第 1の部屋に隣接して第 3の部屋や第 4の部屋が あってもよい。 また、 第 2の部屋に隣接して第 3の部屋があっても よい。 後者の場合、 第 2の部屋を介して、 第 2の部屋の冷房効果 （ または暖房効果） が第 3の部屋に及ぶので、 得られる冷房効果 （暖 房効果） は、 第 2の部屋の場合よりも低下する。
0 2 9 4
また、 第 2の部屋が屈曲している場合であっても、 その屈曲した 先の部分に遠赤外線放射物質を含んだ内面 （例えば壁面等） があり 、 上述した多段に渡る熱放射の授受が可能であれば、 その屈曲した 先の部分にまで冷房効果 （または暖房効果） を働かせることができ る。
0 2 9 5
また、 第 1 の部屋と第 2の部屋における遠赤外線放射物質の利用 状況は同じであってもよいし、 そうでなくてもよい。 例えば、 第 1 の部屋では、 床面と壁面と天井面の 3つに遠赤外線放射物質を含ま せ、 第 2の部屋では、 壁面と天井面の 2つに遠赤外線放射物質を含 ませ、 といった構成も可能である。 なお、 第 2の部屋の内面におけ る遠赤外線放射物質の含有量に関する限定は、 第 1の部屋の場合と 同じである。 また内面の定義も第 1の部屋の場合と同じである。
0 2 9 6
上記 （ 9 ) のシステムによれば、 冷房効果のためのエネルギー消 費を必要とする冷却除湿面は、 第 1の部屋にあればよく、 第 2の部 屋には必要ない。 仕切り手段により、 第 1の部屋と第 2の部屋とを 物理的に仕切られた状態においても、 上述するように冷房効果が発 揮される。 すなわち、 第 1 の部屋と第 2の部屋とを仕切り、 プライ バシ一や独立性を確保した状態であっても、 第 1の部屋における冷 却除湿面を冷却することで、 第 1の部屋における冷房効果と第 2の 部屋における冷房効果とを同時に得ることができる。
0 2 9 7
単に冷放射を利用した冷房効果を得たいのであれば、 第 1の部屋 と第 2の部屋の内壁全体を冷却し、 そこを冷放射面とすれば可能で あるが、 設備が大規模になり、 また施工コス トが非常に高くなり、 さらに消費エネルギーも膨大なものとなる。 また冷却設備を壁の室 内側に配置する必要から、 部屋の有効利用面積が減少する。 この点 、 上記 （ 9 ) のシステムは、 有利となる。 これらの優位性は、 暖房 効果を得る場合も同じである。
0 2 9 8
上記 （ 1 0 ) のシステムは、 第 1 の部屋の壁面が、 前記遠赤外線 放射物質を構成する材料の粉碎材を 1重量％以上含む塗り壁である 、 上記 （ 7 ) または （ 8 ) のシステムに相当する。 上記 （ 1 0 ) の システムによれば、 塗り壁の原料に遠赤外線放射物質の粉砕物を混 ぜ込めばよいので、 施工に従来からの工法を採用でき、 施工コス ト を抑えることができる。 また、 塗り壁は、 従来から一般の住宅等で 採用されている壁面であるので、 従来の住宅に慣れ親しんだ人に対 する親和性が高い優位性がある。
0 2 9 9
塗り壁は、 壁を構成する材料を壁の下地の上に塗ることにより形 成した壁であり、 具体例としては、 漆喰壁、 珪藻土壁、 プラスター 壁、 繊維壁 （京壁や聚楽壁等） 、 砂壁、 土壁等が挙げられる。 塗り 壁は、 壁面に限定されず、 天井面であってもよい。
0 3 0 0
遠赤外線放射物質と同一の材料の粉碎材の塗り壁への配合割合は 、 3重量％以上とするとさらに顕著な効果が出る。 この粉砕材の配 合割合の上限は、 2 0 〜 3 0重量％程度である。 これ以上配合割合 を増やしても効果が飽和し、 また塗り壁の施工性や材質に悪影響が 出る。 なお、 配合割合は、 施工後の乾燥状態における値である。
0 3 0 1
遠赤外線放射物質と同一の材料の粉砕材を配合する対象は、 塗り 壁以外に、 石膏パネル等の内装用パネル （内装用ボード） 、 壁紙に 代表される内装用のシート状の建材 （材質は樹脂でも可） 、 塗料の 層 （塗装面） 、 障子や襖の紙といった部屋内に露出する面を構成す る部材、 壁紙等を貼るための接着剤の層、 床を覆うシート状の部材 、 木目調等の印刷が施された化粧シート、 ガラス等であってもよい 。 なお、 これらの材料における当該粉砕物の配合割合の下限は、 塗 り壁の場合と同じである。 また、 その上限は、 各材料によって異な るが、 概ね塗り壁の場合と同じである。 なお、 粉碎物の形状は、 粒 子状であってもよいし、 繊維状であってもよい。 また、 不定形な形 状に粉砕したものであってもよい。
0 3 0 2
上記 （ 1 1 ) のシステムは、 第 1 の部屋と第 2の部屋とを仕切る 仕切り手段を備え、 この仕切り手段は、 遠赤外線放射物質を構成す る分子と同一の分子からなる物質を含む、 上記 （ 9 ) のシステムに 相当する。 上記 （ 1 1 ) のシステムによれば、 同一分子種間におけ る熱放射を介した熱エネルギーの移動が高い効率で行われる原理に より、 仕切り手段を介した第 1の部屋と第 2の部屋との間における 熱放射エネルギーの移動効率が高くなる。 このため、 第 1の部屋と 第 2の部屋とが仕切られていても、 第 1 の部屋における冷房効果ま たは暖房効果を効果的に第 2に部屋に及ぼすことができる。 なお、 仕切り手段としては、 各種の戸、 壁、 カーテン等が挙げられる。 ま た、 仕切り手段における遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の 分子からなる物質の含有量は、 壁面等の場合と同様に、 1重量％以 上が好ましく、 3重量％以上がより好ましい。
0 3 0 3
上記 （ 1 2 ) のシステムは、 第 1の部屋および Zまたは第 2の部 屋は、 開閉手段を介した収納を備え、 閉鎖状態において開閉手段の 第 1 または第 2の部屋の室内側の面は、 遠赤外線放射物質を構成す る分子と同一の分子から構成される物質を含む、 上記 （ 9 ) のシス テムに相当する。 収納空間を確保した場合、 第 1および または第 2の部屋の壁面における収納の開口部が占める面積が生じる。 この 部分の室内側の表面に遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分 子から構成される物質を含ませることで、 この部分を、 遠赤外線放 射物質を構成する分子と同一の分子から構成される物質を含んだ壁 面と同様に機能させることができる。 なお、 当該面における遠赤外 線放射物質を構成する分子と同一の分子から構成される物質の含有 量は、 壁面等の場合と同様に、 1重量％以上とするのが好ましく、 3重量％以上とするのがより好ましい。
0 3 0 4
収納の戸としては、 引き戸、 ドアのような開き戸、 ロール状に巻 き取り可能な構造 （口一ルスクリーン） 、 折り畳み構造を有する戸 が挙げられる。 またその材質は、 特に限定されない。 例えば洋室の 収納であれば、 木製の戸が挙げられ、 和室の収納であれば、 障子や 襖が挙げられる。
0 3 0 5
本発明では、 部屋内面のできるだけ多くの部分に、 冷熱源 （また は温熱源） に含ませた遠赤外線放射物質と同一の材料を含ませ、 そ れにより部屋内面を熱放射の授受を行う面 （ 2次冷放射面または 2 次熱放射面） として利用し、 効果的な冷房効果または暖房効果を得 ている。 上記 （ 1 2 ) のシステムによれば、 収納の戸を利用して、 効率よく この熱放射の授受が行われる面を確保できる。
0 3 0 6
上記 （ 1 3 ) のシステムは、 冷却除湿面が、 金属の表面に形成さ れた遠赤外線放射物質を含むコーティ ング層により構成されている 、 上記 （ 7 ) のシステムに相当する。 金属の表面に遠赤外線放射物 質を含むコーティ ング層を形成することで、 金属の持つ高い冷却効 率 （冷却し易い性質） を利用するとともに、 遠赤外線放射物質間の 熱エネルギー移動による効果的な冷放射機能 （熱放射を吸収する機 能） を得ることができる。 また、 コーティ ング層の放射率を高める ことができるので、 空気中の水分からの熱放射を吸収する能力を高 くでき、 結露による除湿効率を高くできる。 つまり高い除湿効果を 得ることができる。
0 3 0 7
上記 （ 1 4 ) のシステムは、 加熱面が、 金属の表面に形成された 遠赤外線放射物質を含むコーティ ング層により構成されている、 上 記 （ 8 ) のシステムに相当する。 上記 （ 1 4 ) のシステムによれば 、 金属の持つ高い加熱効率 （加熱し易い性質） を利用するとともに 、 遠赤外線放射物質間の熱エネルギー移動による効果的な熱放射機 能を得ることができる。
0 3 0 8
上記 （ 1 3 ) および （ 1 4 ) におけるコーティ ング層中の遠赤外 線放射物質の含有割合は、 1重量％、 好ましくは 3重量％以上、 よ り好ましくは 2 0重量％以上とする。 このコーティ ング層を構成す る遠赤外線放射物質以外の材料としては、 塗料、 有機バインダー、 無機バインダー、 各種の接着剤やパテ、 各種の充填剤等を用いるこ とができる。 例えば、 塗料や無機バインダーに遠赤外線放射物質の 粉砕物を混ぜ、 それを金属面に塗ることで上記コーティ ング層を得 ることができる。 この際、 硬化状態において、 遠赤外線放射物質が
、 コーティ ング層中に 1重量％、 好ましくは 3重量％以上、 より好 ましくは 2 0重量％以上で含まれるように、 混合量を調整すればよ い。
0 3 0 9
上記 （ 7 ) 〜 （ 1 4 ) のいずれかのシステムにおいて、 部屋の内 面の遠赤外放射材料を含ませた層の外側 （室内と反対側） に金属箔 等の遠赤外線を反射する反射部材を配置することは好ましい。 また この反射部材の外側にさらに断熱材を配置することは好ましい。 ま た、 上記 （ 7 ) 〜 （ 1 4 ) のいずれかのシステムにおいて、 部屋に 窓等の開口部があり、 そこに金属製のブラインド等を配置し、 外部 から部屋内への熱放射を抑える構成とするのは好ましい。 また、 こ の窓に、 外側に金属箔等の遠赤外線の反射層を備え、 内側に遠赤外 線放射物質を含ませた層を備えた部材 （例えば、 そのような構造を 有したロールスクリーン） を配置し、 窓の開口部に、 遠赤外線放射 物質を含ませた壁面と同様な機能を与えることは好ましい。
0 3 1 0
上記 （ 1 5 ) 〜 （ 1 7 ) に記載した生活環境の調整方法は、 同一 分子種間における熱放射を介した伝熱が、 同一分子種間でない場合 に比較して高い効率で行われる現象を利用したもので、 冷却される 面と部屋の内面の少なく とも一部とに、 同一の遠赤外線放射物質を 含ませることで、 部屋の内面 （例えば壁面） を遠赤外線の吸収部材 ( 2次的な冷放射源） として機能させる。 さらに衣料等を構成する 布に遠赤外線放射物質を含ませることで、 当該布から放射される遠 赤外線を前記部屋の内面および冷却される面に吸収させ、 それによ り当該布からの熱放射量が減少した状態を作り出す。 こうすること で、 人体からの熱放射が当該布を用いた衣料等に吸収され易い環境 を作り出す。 また、 冷却面を加熱面に変更することで、 人体から熱 放射の形で失われる熱量を減少させる環境を作り出す。
0 3 1 1
具体的に言うと、 上記 （ 1 5 ) では、 内面の少なく とも一部に遠 赤外線放射物質を含む部屋において、 前記部屋内に配置され、 前記 遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を含み 、 冷却されることで、 結露による除湿を行う冷却除湿面を冷却し、 前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子からなる物質を 含む布からの熱放射量を減少させる。
0 3 1 2
上記 （ 1 6 ) では、 内面の少なく とも一部に遠赤外線放射物質を 含む部屋において、 前記部屋に配置され、 前記遠赤外線放射物質を 構成する分子と同一の分子からなる物質を含み、 加熱が可能な加熱 面を加熱し、 前記遠赤外線放射物質を構成する分子と同一の分子か らなる物質を含む布からの熱放射量を増加させる。
0 3 1 3
ここで、 内面とは、 部屋の内側を構成する床面、 壁面、 天井面の 少なく とも一部である。 遠赤外線放射物質は、 室温 （ 2 5 °C ) にお ける放射率が 0 . 6以上、 好ましくは 0 . 8以上、 より好ましくは 0 . 9以上の物質のことをいう。 遠赤外線放射物質としては、 セラ ミックスや天然石材が好ましい。
0 3 1 4
部屋の内面に遠赤外線放射物質を含ませる方法としては、 部屋の 内面を塗り壁 （漆喰壁や砂壁） で構成し、 その原料中に遠赤外線放 射物質の粉砕材を混ぜる方法、 塗料に遠赤外線放射物質の粉砕材を 混ぜ、 その塗料により塗装面を形成する方法、 石膏ボード等の建材 を構成する原料中に遠赤外線放射物質の粉砕材を混ぜる方法、 壁紙 2009/058433 に遠赤外線放射物質の粉碎材を混ぜる方法等が挙げられる。 また遠 赤外線放射物質をパネル状に加工したもので部屋の内面を構成して ちょい。
0 3 1 5
部屋の内面における遠赤外線放射物質の含有量は、 好ましくは 1 重量％以上であり、 より好ましくは 3重量％以上であり、 さらによ り好ましくは 1 0重量％以上である。 この点は、 冷却除湿面や加熱 面においても同じである。
0 3 1 6
布は、 織布であっても不織布であってもよい。 また、 利用する繊 維は、 天然繊維であっても合成繊維であってもよく、 天然繊維と合 成繊維の混ざったものであってもよい。 布に遠赤外線放射物質を含 ませるには、 布あるいは布を構成する繊維に、 遠赤外線放射物質を 細かく粉砕したものをコーティ ングする方法、 合成繊維の原料に遠 赤外線放射物質を細かく粉砕したものを混ぜ、 この原料から紡糸す ることで得た繊維を用いる方法が挙げられる。 また、 布を染める染 料に遠赤外線放射物質を細かく粉砕したものを混ぜる方法もある。 布における当該遠赤外線放射物質の含有量も 1重量％以上、 好まし くは 3重量％以上、 より好ましくは 1 0重量％以上とする。
0 3 1 7
布は、 室内で用いられる衣料、 寝具、 家具、 その他日用品に用い ることができる。 例えば、 当該布を用いたパジャマやシャツ、 当該 布を用いた敷物や寝具 （例えば、 布団や枕） 、 当該布を用いたべッ ドゃソファー等の家具、 当該布を用いたクッショ ンや座布団、 当該 布を用いたべッ トカパーやテーブルクロス等の各種カバー、 当該布 を用いたカーテン等が挙げられる。 また、 本発明では、 ニッ ト製品 を構成する編み物も布に含まれるものとする。 産業上の利用可能性
0 3 1 8
本発明は、 人間が活動や生活を行う各種の部屋や施設、 物品を保 管する部屋 （例えば倉庫の部屋） や陳列する空間 （例えばショ一ケ ース） などを提供する建築 ' 建設分野において、 部屋や空間の環境 調整を行うのに広く利用することができる。 符号の説明
0 3 1 9
1 リ ピング
2 和室
3 , 2 5 障子
4 ガラス戸
5 廊下
7 洗面所
8 浴室
1 1 扉
1 2 , 2 2 収納
1 3 , 2 3 壁
1 4、 2 4 ガラス窓
1 5 ブラインド
2 1 , 3 1 襖
4 1 床
4 2 天井
4 3 , 4 4 人体
5 1 放射された遠赤外線
5 2 , 7 0 8 人間 再放射された遠赤外線
冷却除湿面に向かって放射される遠赤外線 人体から吸収される遠赤外線
0、 7 0 0 部屋
1 室内空間
0 冷熱放射装置
1 冷温水発生装置
5、 1 1 6、 3 0 4 フィ ン
0、 7 0 1 床面
4 ヒータ制御装置
5 石材床板パネル
0、 7 0 2 壁面
1 冷却除湿面
2 冷媒冷却装置
4 a 遠赤外線吸収層
3 漆喰層
0、 7 0 3 天井面
3 石膏ボード
4 冷却除湿面兼加熱面
5 冷却加熱装置
7 衣服
9 枕

Claims

請求項 1
遠赤外線を放射 · 吸収し遠赤外線の放射率が 0 . 6以上である遠 赤外線放射物質を含む材料で構成された室内面構成部材と、
前記室内面構成部材の請前記遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放 射物質を含む材料で構成された冷却及び/又は加熱面を有する冷却 及び Z又は加熱源とを具備し、
前記冷却源の前記冷却面が冷却されると、 その冷却面の前記遠赤 外線放射物質が前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が放射 する遠赤外線を吸収し、 及び/又は、 囲
前記加熱源の前記加熱面が加熱されると、 その加熱面の前記遠赤 外線放射物質が放射する遠赤外線を前記室内面構成部材の前記遠赤 外線放射物質が吸収することを特徴とする室内環境調整システム。 請求項 2
前記室内面構成部材が前記遠赤外線放射物質からなる石材で構成 されるか、 前記遠赤外線放射物質を混入した材料で構成されるか、 又は前記遠赤外線放射物質からなる皮膜を有するものであり、 前記 冷却及び/又は加熱源の前記冷却及び 又は加熱面が前記遠赤外線 放射物質からなる石材で構成されるか、 前記遠赤外線放射物質を混 入した材料で構成されるか、 又は前記遠赤外線放射物質からなる皮 膜で構成される、 請求項 1 に記載の室内環境調整システム。
請求項 3
前記室内面構成部材と前記冷却及び 又は加熱源が同一の部屋に 存在する、 請求項 1 に記載の室内環境調整システム。
請求項 4
隣接し合う又は互いに連通する第 1の部屋と第 2の部屋が存在し 、 前記冷却及び/又は加熱源が前記第 1 の部屋に配置され、 前記室 内面構成部材が前記第 1の部屋と前記第 2の部屋の一方又は両方に 配置されている、 請求項 1 に記載の室内環境調整システム。
請求項 5
前記室内面構成部材が、 環境調整する室内の壁面、 天井面及び床 面のうちのいずれかのものの少なく とも一部を構成している、 請求 項 1 に記載の室内環境調整システム。
請求項 6
前記室内面構成部材が前記遠赤外線放射物質を 1重量％以上含む 、 請求項 1 に記載の室内環境調整システム。
請求項 7
前記室内面構成部材が前記遠赤外線放射物質を 3重量％以上含む 、 請求項 6に記載の室内環境調整システム。
請求項 8
前記冷却及び/又は加熱源の前記冷却及び/又は加熱面が、 前記 遠赤外線放射物質を 1重量％以上含む被覆層で構成される、 請求項 1 に記載の室内環境調整システム。
請求項 9
前記被覆層が前記遠赤外線放射物質を 3重量％以上含む、 請求項 8に記載の室内環境調整システム。
請求項 1 0
前記被覆層が前記前記遠赤外線放射物質を 2 0重量％以上含む、 請求項 8に記載の室内環境調整システム。
請求項 1 1
前記冷却及び Z又は加熱源が、 内部に形成した流路に媒体を流す ことにより、 前記冷却及び/又は加熱面を冷却及び/又は加熱する 装置である、 請求項 8 に記載の室内環境調整システム。 請求項 1 2
前記被覆層が金属材料の熱交換フィ ンの表面に形成されている、 請求項 8に記載の室内環境調整システム。
請求項 1 3
前記冷却面が結露による除湿を行う、 請求項 1 に記載の室内環境 調整システム。
請求項 1 4
前記冷却面で結露した水を集める手段をさらに含む、 請求項 1 3 に記載の室内環境調整システム。
請求項 1 5
前記室内面構成部材及び Z又は前記冷却及び Z又は加熱源が石材 床板パネルである、 請求項 1 に記載の室内環境調整システム。
請求項 1 6
前記加熱源が前記遠赤外線放射物質を含むホッ トカーぺッ トであ る、 請求項 1 に記載の室内環境調整システム。
請求項 1 7
前記遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射率が 0 . 8以上である、 請求項 1 に記載の室内環境調整システム。
請求項 1 8
前記遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射率が 0 . 9以上である、 請求項 1 7 に記載の室内環境調整システム。
請求項 1 9
前記遠赤外線放射物質を含む前記室内面構成部材は、 その表面積 の合計が、 前記室内面構成部材が配置された部屋の内面積の 2 5 % 以上を占める、 請求項 1 に記載の室内環境調整システム。
請求項 2 0
前記第 1の部屋と前記第 2の部屋とを仕切る手段が存在する場合 、 前記仕切り手段が前記遠赤外線放射物質を含む、 請求項 4に記載 の室内環境調整システム。
請求項 2 1
前記仕切り手段が開閉手段である、 請求項 2 0 に記載の室内環境 調整システム。
請求項 2 2
室内に存在する物品の少なく とも一つが、 前記遠赤外線放射物質 を含む、 請求項 1 に記載の室内環境調整システム。
請求項 2 3
前記物品が、 家具、 寝具、 衣類、 室内備品、 室内装飾品、 又は収 納扉である、 請求項 2 2に記載の室内環境調整システム。
請求項 2 4
前記物品が、 椅子、 ソファー、 テーブル、 机、 ベッ ド、 布団、 毛 布、 寝依、 枕、 クッション、 敷物、 パーティ ショ ン、 カーテン、 テ —ブルクロス、 又はベッ ドカバ一である、 請求項 2 3 に記載の室内 環境調整システム。
請求項 2 5
人間が活動又は生活する密閉空間、 物品を保管又は陳列する密閉 空間、 動物の飼育用の密閉空間、 あるいは輸送用移動体の密閉空間 の環境調整に用いられる、 請求項 1 に記載の室内環境調整システム 請求項 2 6
前記人間が活動又は生活する密閉空間が、 個別もしくは集合住宅 、 オフィス、 教育施設、 スポーツ施設、 図書館、 又は店舗における 密閉空間である、 請求項 2 5に記載の環境調整システム。
請求項 2 7
前記物品を保管又は陳列する密閉空間が、 倉庫、 ショーケース又 は展示ケースにおける密閉空間である、 請求項 2 5に記載の環境調 整システム。
請求項 2 8
前記輸送用移動体が、 自動車、 鉄道車両、 船舶、 又は航空機であ る、 請求項 2 5に記載の環境調整システム。
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