遠赤外線放射および／または吸収装置および室内環境調整システム
【課題】高いエネルギー効率で室内環境の調整を行える遠赤外線放射および／または吸収装置および室内環境調整システムを提供する。
【解決手段】本発明の遠赤外線放射および／または吸収装置は、主軸と、該主軸に対して垂直をなす副軸とを有し、遠赤外線を放射および／または吸収し、副軸の軸方向に延在する複数の放射および／または吸収部材１１５を含む遠赤外線放射および／または吸収部を複数有する。２つの放射および／または吸収部材１１５ｅ，１１５ｆは、副軸の軸方向と垂直をなす面による断面形状が略Ｖ字型になるように配置され、副軸を通り主軸に対して垂直である面の一方側と他方側とにそれぞれ配置される。また、本発明の室内環境調整システムは、環境調整すべき室内空間に上記の遠赤外線放射および／または吸収装置を配置して構成される。
【解決手段】本発明の遠赤外線放射および／または吸収装置は、主軸と、該主軸に対して垂直をなす副軸とを有し、遠赤外線を放射および／または吸収し、副軸の軸方向に延在する複数の放射および／または吸収部材１１５を含む遠赤外線放射および／または吸収部を複数有する。２つの放射および／または吸収部材１１５ｅ，１１５ｆは、副軸の軸方向と垂直をなす面による断面形状が略Ｖ字型になるように配置され、副軸を通り主軸に対して垂直である面の一方側と他方側とにそれぞれ配置される。また、本発明の室内環境調整システムは、環境調整すべき室内空間に上記の遠赤外線放射および／または吸収装置を配置して構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠赤外線を室内に放射し、室内の遠赤外線を吸収することによって快適な環境に室内を調整する遠赤外線放射および／または吸収装置およびその遠赤外線放射および／または吸収装置を備えた室内環境調整システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
遠赤外線放射物質である石粉を含んだ漆喰が天井面および壁に塗布され、同じ石粉を含んだニスが塗布された床面を有するリビングに遠赤外線放射および／または吸収装置が配置された室内環境調整システムが従来技術として知られている（たとえば、特許文献１）。この遠赤外線放射および／または吸収装置は、冷水および温水を発生できる冷温水発生装置と接続している。また、この遠赤外線放射および／または吸収装置は、細長いアルミニウム板と、アルミニウム板の表面に設けられたコーティング層とを含むフィンを有する。このコーティング層は、天井面および壁に塗布された漆喰および床面に塗布されたニスに含まれる石粉と同じ石粉を含む。フィンの中には、媒質流路が設けられており、その媒質流路の中を冷温水発生装置によって発生した冷水または温水が通過する。これにより、遠赤外線放射および／または吸収装置のフィンは、冷却されたり加熱されたりされ、リビング内に放射されている遠赤外線を吸収したり、リビング内に遠赤外線を放射したりすることができる。また、フィンのコーティング層に含まれる石粉と、天井面および壁に塗布された漆喰および床面に塗布されたニスに含まれる石粉とは同じであるので、熱放射を介した熱交換が高い効率で行われる。これにより、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実現することができる。
【０００３】
また、この遠赤外線放射および／または吸収装置のフィンは、壁面に対して斜めに配置されている。これにより、遠赤外線放射および／または吸収装置のフィンは、床面、壁面および天井面から放射される遠赤外線をまんべんなく吸収したり、床面、壁面および天井面へ遠赤外線をまんべんなく放射したりすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−９６４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、室内に放射されている遠赤外線をさらに効率よく吸収し、室内にさらに効率よく遠赤外線を放射することができる遠赤外線放射および／または吸収装置およびその遠赤外線放射および／または吸収装置を備えた室内環境調整システムが望まれている。
【０００６】
本発明は、エネルギー効率をさらに高くした室内環境の調整を可能にする遠赤外線放射および／または吸収装置およびその遠赤外線放射および／または吸収装置を備えた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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の遠赤外線放射および／または吸収装置は、主軸と、該主軸に対して垂直をなし、平行に並ぶ複数の副軸とを有し、遠赤外線を放射および／または吸収し、副軸の軸方向に延在する複数の放射および／または吸収部材を含む遠赤外線放射および／または吸収部を複数有し、複数の遠赤外線放射および／または吸収部は、主軸に沿って並列に配置され、複数の放射および／または吸収部材のうちの２つの放射および／または吸収部材は、副軸の軸方向と垂直をなす面による断面形状が略Ｖ字型になるように配置され、 ２つの放射および／または吸収部材は、副軸を通り主軸に対して垂直である面の一方側と他方側とにそれぞれ配置され、複数の放射および／または吸収部材は、少なくともその表面またはその表面の近傍に遠赤外線を放射および／または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を有する。
また、本発明の室内環境調整システムは、環境調整すべき室内空間に上記の遠赤外線放射および／または吸収装置を配置して構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高いエネルギー効率で室内環境の調整を行える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜とＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜とで、放射率の特性が異なることを示す図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態における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３】図３は、本発明の一実施形態における室内環境調整システムを備えた部屋の壁に配置された遠赤外線放射および／または吸収装置を示すである。
【図４】図４は、軸部の軸方向と垂直をなす面による遠赤外線放射および／または吸収部の断面形状を示す概念図である。
【図５】図５は、部屋の床の断面構造を示す概念図である。
【図６】図６は、部屋の壁の断面構造を示す概念図である。
【図７】図７は、部屋の天井の断面構造を示す概念図である。
【図８】図８は、本発明の一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９】図９は、本発明の一実施形態における冷房作用を説明する概念図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態における暖房効果の原理を説明する概念図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態における暖房作用を説明する概念図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収部とフィンの数が異なる本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収部の変形例を説明するため図である。
【図１３】図１３は、フィンが突条部を有する、本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収部の変形例を説明するため図である。
【図１４】図１４は、フィンが突条部を有する、本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収部の変形例を説明するため図である。
【図１５】図１５は、フィンが突条部を有する、本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収部の変形例を説明するため図である。
【図１６】図１６は、フィンが突条部を有する、本発明の一実施形態における冷熱放射部遠赤外線放射および／または吸収部の変形例を説明するため図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態における室内環境調整システムは、遠赤外線を放射および／または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、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および／または加熱面を有する冷却および／または加熱源とを具備し、冷却源が冷却されると、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、および／または、加熱源が加熱されると、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。
【００１１】
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、または遠赤外線放射物質からなる皮膜を有する。冷却および／または加熱源の冷却および／または加熱面は、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、または遠赤外線放射物質からなる皮膜で構成される。
【００１２】
本発明の一実施形態において、「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（たと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、天井、および床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。
【００１３】
室内面構成部材の少なくとも一部は、本発明の一実施形態において室内環境の調整に必要な遠赤外線を放射および／または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、また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。とはいえ、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および／または吸収を有意に妨げない程度の保護層（たとえば、１ｍｍ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。
【００１４】
「遠赤外線放射物質」は遠赤外線を放射および／または吸収する物質をいうが、本発明の実施形態において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、天然および人工の鉱物、金属および半金属の酸化物、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、本発明の実施形態における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っ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。
【００１５】
本発明の一実施形態において、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および／または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。
【００１６】
本発明の一実施形態において、「遠赤外線放射物質からなる石材」とは、天然また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。
【００１７】
本発明の一実施形態において、「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、典型的には天然また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および／または加熱源の冷却および／または加熱面の製造材料中に混入される。
【００１８】
本発明の一実施形態において、「遠赤外線放射物質からなる皮膜」とは、室内面構成部材や冷却および／また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、たとえば熔射、蒸着などのＰＶＤ技術、あるいはＣＶＤ技術により、遠赤外線放射物質を対象表面にコーティングして形成することができる。
【００１９】
本発明の一実施形態では、室内面構成部材の遠赤外線放射物質と、冷却および／または加熱源の冷却および／また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および／または加熱源の冷却および／また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および／または加熱源の冷却および／または加熱面とに、同一分子種の物質が存在する必要がある。
【００２０】
本発明の一実施形態では、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および／また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、遠赤外線を放射および／または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（たとえば、室内面構成部材において使用する遠赤外線放射物質）と、遠赤外線を放射および／または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（冷却および／または加熱源の冷却および／また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、たと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。
【００２１】
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。とはいえ、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。
【００２２】
室内面構成部材、あるいは冷却および／または加熱源の冷却および／または加熱面において、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。たとえば、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および／または加熱源の表面に塗布した場合、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。
【００２３】
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および／または吸収する性質を持つ。しかし、本発明の一実施形態では、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および／または加熱源の冷却および／また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少ない場合がある。
【００２４】
したがって、以下における本発明の一時実施形態のシステムの説明において「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および／または加熱源の冷却および／また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。ただし、遠赤外線を放射および／または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。
【００２５】
室内面構成部材と冷却および／または加熱源の冷却および／また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および／または加熱源の冷却および／また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、たとえば、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っていてもよい。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いえる。
【００２６】
室内面構成部材と冷却および／または加熱源の冷却および／または加熱面において、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および／または加熱源の冷却および／または加熱面のために、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および／または加熱源の冷却および／また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」であるとみなされる。
【００２７】
室内面構成部材と冷却および／または加熱源の冷却および／また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および／または加熱源の冷却および／または加熱面は、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。したがって、室内面構成部材と冷却および／または加熱面には、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。
【００２８】
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および／または加熱源の冷却および／また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。室内面構成部材中および冷却および／または加熱面形成材料中の無機材料粒子含有量は、本発明の一実施形態において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、所期の冷房および／また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および／または加熱面の面積、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。
【００２９】
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、あるいは冷却および／また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る。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および／または加熱源の冷却および／また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、とくに制約はない（理論的には、たとえば９０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および／または加熱源の冷却および／また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および／または加熱面の製造方法などによって決めればよい。
【００３０】
本発明の一実施形態では、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および／または加熱源の冷却および／また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および／または加熱源の冷却および／また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。
【００３１】
特殊な例として、室内面構成部材と冷却および／または加熱源の冷却および／または加熱面とで、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。たとえば、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、冷却および／または加熱面で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。
【００３２】
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。とはいえ、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、１ｍｍ程度以下の保護層（たとえば塗装の層、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。
【００３３】
室内面構成部材と冷却および／または加熱源の冷却および／また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、またはその近くのものが主に、本発明の一実施形態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。したがって、室内面構成部材と冷却および／または加熱源の冷却および／また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および／または加熱源の冷却および／または加熱面における遠赤外線放射物質の必要含有量は、本発明の一実施形態における熱移動に寄与する、それらの表面またはそれらの表面の近傍（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１ｍｍ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および／または加熱源の冷却および／または加熱用の表面、およびそれらから１ｍｍ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。
【００３４】
とはいえ、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（たとえば壁紙）や塗装した塗膜などの薄いフィルムまた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（たとえば１ｍｍ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。
【００３５】
よって、本発明の一実施形態において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）からなるとみなせる場合、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みなせない場合（たとえば、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１ｍｍ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および／または加熱源の冷却および／または加熱面についても当てはまる。
【００３６】
本発明の一実施形態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３〜１０００μｍ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Ｗ0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／Ｗ0によって定義される。放射率の値は、本発明の一実施形態のシステムの実際の使用温度に近い室温（たとえば２５℃）におけるものが好ましく、たとえば、人体に対する熱的な作用の大きい１０μｍ付近における値を採用する。
【００３７】
本発明の一実施形態において、「冷却および／または加熱面」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および／または加熱を行う冷却および／または加熱源の、当該熱移動に関与する「面」を指す。言い換えれば、「冷却および／または加熱面」とは、冷却および／または加熱源のうちの、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いえ、１ｍｍ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。
【００３８】
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利用したもので、フィンを冷却し、１次的な冷放射源とすることで、部屋の内面（たとえば壁面）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、上記フィンを逆に加熱し、熱の供給源（１次的な熱放射源）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。
【００３９】
たとえば、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、部屋の内面の一部を冷放射源または熱放射源として利用することで、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、部屋内面全体を使った熱放射を利用した冷房または暖房を行える。
【００４０】
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。遠赤外線を介して行われる熱交換の場合、以下、この共鳴現象を遠赤外共鳴と呼ぶ。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。
【００４１】
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ＺｒＯ2＋ＣａＯとＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2の熔射皮膜（厚さ４００μｍ）を６００℃に加熱した場合における放射特性を示している。なお、ＺｒＯ2とＣａＯの成分比、およびＡｌ2Ｏ3とＴｉＯ2の成分比はそれぞれ１：１（重量比）である。
【００４２】
図１（ａ）と図１（ｂ）には、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜とＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2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。
【００４３】
ここで、両皮膜間に温度差を与え、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜を相対的に高温、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜を相対的に低温とし、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜から放射される遠赤外線をＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2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、放射率が一致する波長において、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜から放射され、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜に向かう遠赤外線は、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜に１００％吸収される。つまり、両皮膜間において遠赤外線共鳴が起こり、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。このように、遠赤外線共鳴が起こることによって、少ない損失で遠赤外線が吸収されることを以下、共鳴吸収と呼ぶ。
【００４４】
一方、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜の放射率がＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2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、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜から放射された遠赤外線の一部は、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2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ーの一部が物質Ｂに吸収されないからである。たとえば、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、両皮膜間において遠赤外線共鳴は少ししか起こらず、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ーのやり取りであるといえる。
【００４５】
また、温度差の関係を逆とし、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜に、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2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、遠赤外線共鳴が起こり、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜に向かって、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜から放射される遠赤外線は、ＺｒＯ2＋ＣａＯに１００％吸収される（理想的な条件の場合）。しかしながら、ＺｒＯ2＋ＣａＯの放射率がＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2の放射率よりも小さい波長では、両皮膜間において遠赤外線共鳴はあまり起こらず、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2から放射された当該波長の遠赤外線の一部は、ＺｒＯ2＋ＣａＯに吸収されず、損失が発生する。
【００４６】
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、遠赤外線共鳴により、熱放射のやり取りにおいて損失が発生しない。本発明の一実施形態は、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遠赤外線共鳴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。
【００４７】
図面を参照して本発明の一実施形態の室内環境調整システムをより具体的に説明する。本発明の一実施形態におけるシステムでは、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。
【００４８】
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、本発明の一実施形態における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。
【００４９】
このように、本発明の一実施形態におけるシステムにおいて、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、本発明の一実施形態における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。
【００５０】
図２は、本発明の一実施形態における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（ａ）は部屋の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。図２には、部屋１００が示されている。ここで部屋１００は、一戸建てや集合住宅等の住居用の部屋である。部屋１００は、６面体形状の室内空間１０１を備えている。部屋は、床２００、壁３００および天井４００により構成されている。ここで、床２００、壁３００および天井４００に含まれる材料が室内面構成材料に対応する。また、部屋１００には、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０が配置されている。遠赤外線放射および／または吸収装置１１０の詳細については後述する。
【００５１】
図２に示す遠赤外線放射および／または吸収装置１１０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。
【００５２】
図２に示すように遠赤外線放射および／または吸収装置１１０は、室外機である冷温水発生装置１１１に接続されている。冷温水発生装置１１１は、ヒートポンプ機能を備え、冷水または温水を発生する。このヒートポンプ機能は、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。
【００５３】
遠赤外線放射および／または吸収装置１１０に、冷温水発生装置１１１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、冷放射を行う冷却面として機能する。すなわち、上述の冷却源はフィンに対応し、冷却面はフィンの表面に対応する。また、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０に、冷温水発生装置１１１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。すなわち、上述の加熱源はフィンに対応し、加熱面はフィンの表面に対応する。なお、冷水というのは、冷温水発生装置１１１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１１１の加熱機能によっ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。
【００５４】
図３は、本発明の一実施形態における室内環境調整システムを備えた部屋の壁に配置された遠赤外線放射および／または吸収装置を示すである。図３（ａ）は遠赤外線放射および／または吸収装置１１０の正面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。遠赤外線放射および／または吸収装置１１０は、部屋１００（図２参照）の床面１１３と壁面１１４に固定されている。遠赤外線放射および／または吸収装置１１０は、アルミニウムにより構成され、上下方向に延在する複数の遠赤外線放射および／または吸収部１１５を備えている。遠赤外線放射および／または吸収装置１１０は、熱伝導の良好な他の金属または合金材料、たとえばアルミニウム、鉄および銅など、またはそれらの合金など、で製作することもできる。
【００５５】
遠赤外線放射および／または吸収装置１１０は、複数の遠赤外線放射および／または吸収部１１５、給水パイプ１１７、排水パイプ１１８、支柱１１９，１２０、樋１２１および排水管１２２を含む。ここで、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０の構成要素の配置を明確に説明できるようにするために、便宜上、吸水パイプ１１７の軸を主軸とし、その主軸を基準に遠赤外線放射および／または吸収装置１１０の構成要素を説明する。
【００５６】
図３および図４を参照して、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０に設けられた遠赤外線放射および／または吸収部１１５を詳細に説明する。図３に示す遠赤外線放射および／または吸収装置１１０では、複数の遠赤外線放射および／または吸収部１１５は、主軸１１７と垂直をなし、主軸１１７に沿って並列に配置されている。また、遠赤外線放射および／または吸収部１１５は、壁面１１４と平行に並んでいる。遠赤外線放射および／または吸収部１１５の内部は、たとえばアルミニウムから作製される。図４は、後述の軸部の軸方向と垂直をなす面による遠赤外線放射および／または吸収部１１５の断面を示す概念図である。遠赤外線放射および／または吸収部１１５は、軸方向に延びる媒質流路１１５ｈが中に設けられている軸部１１５ａと、軸部１１５ａから放射状に延出し、軸部１１５ａの軸方向に延在する６つのフィン１１５ｂ〜１１５ｇとを有する。また、隣接するフィン１１５ｂ〜１１５ｇ同士のなす角度は４０〜６５°程度である。水などの媒質が媒質流路１１５ｈを通過する。
【００５７】
６つのフィン１１５ｂ〜１１５ｇのうち、２つのフィン１１５ｄ，１１５ｇは、主軸１１７の軸方向に延在している。４つのフィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆは主軸１１７の軸方向に対して１５〜７５°程度の範囲の角度で、好ましくは約４０〜約６５°程度の範囲の角度で、より好ましくは約６０°の角度で、斜めに配置されている。
【００５８】
主軸１１７の軸方向に延在しているフィン１１５ｄ，１１５ｇの主軸１１７の軸方向の長さは、主軸１１７と軸部１１５ａの軸（以下、副軸と呼ぶ）とからなる面に他のフィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆを投影したときの影の長さに比べて小さい。これにより、遠赤外線放射および／または吸収部１１５同士の間隔を詰めて遠赤外線放射および／または吸収部１１５の配列密度を高めた場合でも、隣接する２つの遠赤外線放射および／または吸収部１１５のフィン１１５ｄ，１１５ｇ同士が重ならないようにできる。また、これにより、隣接する２つの遠赤外線放射および／または吸収部１１５におけるフィン１１５ｄ，１１５ｇ同士の間に隙間ができ、この隙間によって遠赤外線放射および／または吸収装置１１０を掃除しやすくなる。この隙間の大きさは、たとえば約４〜約５ｃｍである。複数の遠赤外線放射および／または吸収部１１５は、主軸１１７と垂直をなし、主軸１１７に沿って並列に配置されているので、副軸は、主軸と垂直をなし、平行に並んでいることになる。
【００５９】
フィン１１５ｂ〜１１５ｇの表面は、冷却面および／または加熱面として機能する。そして、フィン１１５ｂ〜１１５ｇは、冷放射源および／または熱放射源として機能する。冷却面は、結露により除湿を行う除湿面として機能することもできる。
【００６０】
図４に示すように、フィン１１５ｂ〜１１５ｇ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砕した粉砕物（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２００μｍのコーティング層１１５ｉが形成されている。なお、フィンの表面にさらに別の層を設けて、表面の近傍にコーティング層が存在するようにしてもよい。コーティング層１１５ｉ中の石粉の粒径は、５０μｍ以下とされている。この石粉のコーティング層１１５ｉにおける含有率は、塗料の硬化状態（乾燥状態）で２０重量％とされている。より具体的には、このコーティング層１１５ｉが冷却面および加熱面として機能する。軸部１１５ａにもコーティング層１１５ｉを設けてもよい。軸部１１５ａにおいても遠赤外線を放射および／または吸収することができ、冷房および／または暖房の効果を高めることができる。
【００６１】
図３（ａ）に示すように、遠赤外線放射および／または吸収部１１５の上部には、給水パイプ１１７が設けられ、その下部には、排水パイプ１１８が設けられている。給水パイプ１１７と排水パイプ１１８とは、遠赤外線放射および／または吸収部１１５を支持する支持部材としても機能する。給水パイプ１１７は、各遠赤外線放射および／または吸収部１１５の軸部１１５ａの上端において媒質流路１１５ｈ（図４参照）の上端と接続し、排水パイプ１１８は、各遠赤外線放射および／または吸収部１１５軸部１１５ａの下端において媒質流路１１５ｈ（図４参照）の下端と接続している。また、給水パイプ１１７と排水パイプ１１８のそれぞれは、屋外に配置された冷温水発生装置１１１（図２参照）に接続されている。
【００６２】
図２に示す冷温水発生装置１１１から供給された冷水または温水は、給水パイプ１１７から遠赤外線放射および／または吸収部１１５内部の媒質流路１１５ｈに供給され、遠赤外線放射および／または吸収部１１５内部の媒質流路１１５ｈを下方に向かって流れ、排水パイプ１１８を介して、冷温水発生装置１１１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１１１において、再び冷却または加熱され、給水パイプ１１７に供給される。この冷水または温水の循環により、遠赤外線放射および／または吸収部１１５のフィン１１５ｂ〜１１５ｇの温度調整が行われる。
【００６３】
図３（ａ）に示すように、遠赤外線放射および／または吸収部１１５を上下から支持した給水パイプ１１７と排水パイプ１１８の両側は、支柱１１９と１２０により支えられている。支柱１１９と１２０の下端は、床面１１３に固定され、支柱１１９と１２０の上部が壁面１１４に固定されている。遠赤外線放射および／または吸収部１１５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１２１が配置されている。樋１２１は、結露する水滴を集める水滴収集手段の一例である。樋１２１は、支柱１１９および１２０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１２１の左端は、屋外に延長した配水管１２２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１２１に滴下し、それにより樋１２１に集められ、最終的に排水管１２２から屋外に排水される。
【００６４】
図示するように、遠赤外線放射および／または吸収部１１５における４つのフィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆは主軸１１７の軸方向に対して１５〜７５°程度の範囲の角度で、好ましくは４０〜６５°程度の範囲の角度で、より好ましくは約６０°の角度で、斜めに配置されている。これにより、部屋１００内のどの場所から見ても、フィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆのいずれかのフィンの面を、フィンの面に対して垂直の方向に近い方向から見ることができる。言い替えると、部屋１００のどの部分からの遠赤外線も、フィンの面に対して垂直の方向に近い方向からフィンの面に到達する。これにより、フィンの面に到達した遠赤外線は、フィンの表面のコーティング層に効率よく吸収される。
【００６５】
一方、１枚の平板のフィンで遠赤外線放射および／または吸収部を構成した場合、フィンの面に対して斜め方向（フィンの面に対する垂直の方向とのなす角度が大きな方向）から遠赤外線がフィンの面に入射する場合もある。この場合、フィンの表面で反射する遠赤外線の割合が高くなる場合があるので、フィンにおける遠赤外線の吸収効率が低くなる場合がある。
【００６６】
また、４つのフィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆは主軸１１７の軸方向に対して１５〜７５°程度の範囲の角度で、好ましくは４０〜６５°程度の範囲の角度で、より好ましくは約６０°の角度で、斜めに配置されているので、フィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆの表面から、部屋１００の壁３００に遠赤外線をまんべんなく放射することができる。
【００６７】
遠赤外線放射および／または吸収部１１５における４つのフィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆと、副軸１１５ａを通り主軸１１７に対して垂直である面とのなすそれぞれの角度は、好ましくは約２５〜約６５°であり、より好ましくは約３０°または約４５°である。これにより、部屋１００内のどの場所から見ても、フィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆのいずれかのフィンの面を、フィンの面に対して垂直の方向に近い方向から見ることができ、フィンの面に到達した遠赤外線は、フィンの表面のコーティング層に効率よく吸収される。
【００６８】
また、遠赤外線放射および／または吸収部１１５は、６つのフィン１１５ｂ〜１１５ｇを有することによって、フィンの総面積を大きくできる。これにより、遠赤外線放射および／または吸収部１１５における遠赤外線の吸収量または放射量は大きくなり、遠赤外線放射および／または吸収部１１５における冷却および除湿の効率も高くなる。
【００６９】
図２に示す部屋１００の床２００は、一般的な材料を用いた板張り（いわゆるフローリング）である。図５〜７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５には、部屋１００の床２００の断面構造が概念的に示されている。図５に示すように部屋１００の床２００は、建物の躯体２０１の上にアルミ箔２０３による、遠赤外線を反射する反射面を備えた断熱パネル２０２、および板材２０４を積層した断面構造を有している。
【００７０】
板材２０４の表面は、２層のニス層２０５と２０６が表面保護層として形成されている。板材２０４に接したニス層２０５は、上述したフィン１１５ｂ〜１１５ｇ（図４参照）の表面に付着させたのと同じ石粉を０．５μｍ以下にさらに粉砕したものを乾燥状態において１０重量％含んでいる。このニス層２０５は、ニスの原料に石粉を混ぜ、よく攪拌し、それを通常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２０６は、最表面の保護層であり、ニス層２０５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。
【００７１】
図２に示す部屋１００の壁３００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５μｍ以下）を硬化状態で５重量％となるように混ぜている。図６にこの壁３００の断面構造を示す。図６には、壁３００の基礎となる躯体３０１が示されている。躯体３０１には、アルミ箔３０２を躯体３０１側に備えた石膏ボード３０３が貼られている。石膏ボード３０３の室内側には、上述した石粉入りの漆喰が塗られ、厚さ約３ｍｍの漆喰の壁面３０４が形成されている。
【００７２】
部屋１００の天井４００の面も壁３００と同じ構造の漆喰の面とされている。部屋１００の天井部分の断面構造を示す図７には、天井４００の基礎となる躯体４０１が示されている。躯体４０１の室内側には、躯体４０１側にアルミ箔４０２を備えた石膏ボード４０３が貼られ、石膏ボード４０３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４０４が形成されている。
【００７３】
次に、実施形態における冷房の原理について説明する。本発明の一実施形態における室内環境調整システムは、室内にいる人間の体に放射熱を吸収させて人間に涼し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８（ａ）は部屋１００の平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＣ−Ｃ’断面図である。冷温水発生装置１１１において、冷水を生成し、それを遠赤外線放射および／または吸収装置１１０に供給することで、冷房が行われる。
【００７４】
遠赤外線放射および／または吸収装置１１０のフィン１１５ｂ〜１１５ｇ（図３、４参照）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、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０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部屋１００の床２００、壁３００、および天井４００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、部屋１００の床２００、壁３００、および天井４００から、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０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、部屋１００の床２００、壁３００、および天井４００（以下、これらをまとめて内面と表現する）と、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０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８（ａ），（ｂ）には、この際の熱放射（遠赤外線）が矢印４１により概念的に示されている。
【００７５】
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、部屋１００の石粉を含んだ内面部分は、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０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４３が発する熱放射量との差が大きくなり、人体４３から放射された遠赤外線が部屋１００の石粉を含んだ内面部分に吸収されやすい状態となる。もちろん、部屋１００内にいる人間の人体４３から、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０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。
【００７６】
図９は、冷房作用を説明する概念図である。図９（ａ）は部屋１００の平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＤ−Ｄ’断面図である。上述したように、部屋１００の内面が、部屋１００内にいる人間の人体４３からの熱放射を吸収しやすい状態とされることで、図９（ａ），（ｂ）の波線の矢印４２で示されるように、人体４３から周囲への熱放射が、壁３００や天井４００、さらに床２００に吸い取られる。これにより、人体４３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。
【００７７】
この冷房効果は、部屋の内面全体から熱放射の形で人体４３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、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０より小さくても、当該部屋内面の面積および人体４３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４３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。また、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２００、壁面３００および天井面４００に奪われるので、室温の低下以上に人間４３は涼しさを感じることができる。
【００７８】
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、エネルギー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。
【００７９】
また、本発明の一実施形態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、いわゆる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。とくに、人体４３からの放射熱が床面２００、壁面３００および天井面４００の３面に吸収されるので、人体の冷却効果が高い。
【００８０】
また、冷房に必要な電力は、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。とくに太陽電池を利用して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。
【００８１】
次に、本発明の一実施形態における暖房の原理について説明する。本発明の一実施形態における室内環境調整システムは、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１０は、本実施形態における暖房効果の原理を説明する概念図である。図１０（ａ）は部屋１００の平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＥ−Ｅ’断面図である。冷温水発生装置１１１において、温水を生成し、それを遠赤外線放射および／または吸収装置１１０に供給することで、暖房が行われる。
【００８２】
遠赤外線放射および／または吸収装置１１０のフィン１１５ｂ〜１１５ｇ（図３、４参照）が温水により加熱されると、フィン表面のコーティング層に含まれる石粉の温度が上がる。この結果、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０のフィン１１５ｂ〜１１５ｇから遠赤外線が室内空間１０１に放射される。図１０には、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０から放射される遠赤外線が符号４４で示す矢印により概念的に示されている。
【００８３】
遠赤外線放射および／または吸収装置１１０から放射された遠赤外線は、一部が人間４３および室内空間１０１内の空気中の遠赤外線吸収成分に吸収され、他は床２００、壁３００および天井４００に吸収される。この際、（１）床２００、壁３００および天井４００は加熱されておらず（つまり、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０よりも温度が低く）、さらに（２）床２００、壁３００および天井４００は、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０からの遠赤外線の発生源となるフィンの表面のコーティング層に含まれる石粉と同一の石粉が含まれているので、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０が放射した遠赤外線は効率よく床２００、壁３００および天井４００に吸収される。
【００８４】
図１１は、本発明の一実施形態による暖房作用を説明する概念図である。図１１（ａ）は部屋１００の平面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＦ−Ｆ’断面図である。遠赤外線放射および／または吸収装置１１０からの遠赤外線を吸収した床２００、壁３００および天井４００は、遠赤外線を再放射する。図１１に、再放射された遠赤外線が符号４５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４５は、一部が人間４３および室内空間１０１の空気中の遠赤外線吸収成分に吸収され、その他は、再度床２００，壁３００および天井４００に再吸収される。この遠赤外線の再放射の際、床２００、壁３００および天井４００のアルミ箔により、室内側に遠赤外線が反射されるので、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０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。
【００８５】
図１０→図１１→図１０の現象が繰り返されることで、室内にいる人間４３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。
【００８６】
上述した本発明の一実施形態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、室内のとく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、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０だけであり、その遠赤外線放射および／または吸収装置１１０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。さらに、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や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、ゼロエミッションを実現することができる。
【００８７】
幅１２５ｃｍ、高さ１８０ｃｍｍ、奥行き１８ｃｍｍの遠赤外線放射および／または吸収装置１１０の場合、所定の室内環境を調整するために必要な、本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置１１０に循環させる冷水および／または温水の量は５リットルであった。一方、赤外線放射および／または吸収部を１枚の平板のフィンで構成した場合、本発明の一実施形態の遠赤外線放射および／または吸収装置１１０と同等の冷房および／または暖房の能力を有する遠赤外線放射および／または吸収装置のサイズは、幅１３６ｃｍ、高さ１８０ｃｍｍ、奥行き２２ｃｍｍであった。また、上記の室内環境を調整するために必要な、遠赤外線放射および／または吸収装置に循環させる冷水および／または温水の量は３０リットルであった。
【００８８】
これより、本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置１１０によれば、遠赤外線放射および／または吸収装置の幅および奥行きを小さくすることができることがわかる。また、遠赤外線放射および／または吸収装置に循環させる冷水および／または温水の量も非常に少なく（６分の１）にすることができ、冷温水発生装置により冷却および／または加熱される水の量を少なくすることができるので、冷温水発生装置により水を冷却および／または加熱させるためのエネルギーを非常に小さくできる。また、本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置１１０は、赤外線放射および／または吸収部を１枚の平板のフィンで構成した場合の遠赤外線放射および／または吸収装置に比べて、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０の駆動を開始してから短い時間で涼しさや暖かさを人に感じさせることができる。本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置１１０により、いわゆる冷房および／または暖房の利きの即効性がさらに高くなる。
【００８９】
以上の一実施形態による遠赤外線放射および／または吸収装置または室内環境調整システムは、次のような作用効果を奏する。
（１）以上の一実施形態による遠赤外線放射および／または吸収装置では、主軸（給水パイプ１１７の軸）と、主軸に対して垂直をなし、平行に並ぶ複数の副軸（軸部１１５ａの軸）とを有し、遠赤外線を放射および／または吸収し、副軸の軸方向に延在する６つのフィン１１５ｂ〜１１５ｇを含む遠赤外線放射および／または吸収部１１５を複数有し、６つの遠赤外線放射および／または吸収部１１５は、主軸に沿って並列に配置され、６つの放射および／または吸収部材のうちの４つのフィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆは、主軸の軸方向に対して１５〜７５°程度の範囲の角度で、好ましくは４０〜６５°程度の範囲の角度で、より好ましくは約６０°の角度で、斜めに配置され、６つのフィン１１５ｂ〜１１５ｇは、少なくともその表面またはその表面の近傍に遠赤外線を放射および／または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を有するようにした。これにより、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０の遠赤外線を吸収する効率を高めることができ、また遠赤外線放射および／または吸収装置１１０からまんべんなく遠赤外線を放射することができるので、高いエネルギー効率で室内環境の調整を行える。
【００９０】
（２）以上の一実施形態による遠赤外線放射および／または吸収装置では、隣接するフィン同士１１５ｂ〜１１５ｇのなす角度は約６０°であるようにした。これにより、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０の遠赤外線を吸収する効率をさらに高めることができ、また遠赤外線放射および／または吸収装置１１０からさらにまんべんなく遠赤外線を放射することができるので、さらに高いエネルギー効率で室内環境の調整を行える。
【００９１】
（３）以上の一実施形態による遠赤外線放射および／または吸収装置では、６つのフィン１１５ｂ〜１１５ｇは、主軸の軸方向に延在する２つのフィン１１５ｄ，１１５ｇを含み、このフィン１１５ｄ，１１５ｇの主軸の軸方向の長さは、主軸と副軸とからなる面にフィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆを投影したときの影の主軸の軸方向の長さよりも小さく、隣接する遠赤外線放射および／または吸収部１１５におけるフィン１１５ｄ，１１５ｇの間には隙間があるようにした。これにより、これにより、フィン１１５ｂ〜１１５ｇが結露した場合などに、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０を掃除しやすくなる。
【００９２】
（４）以上の一実施形態による遠赤外線放射および／または吸収装置では、遠赤外線放射および／または吸収部１１５は、副軸に沿って軸部１１５ａを含み、軸部１１５ａの中には、軸部１１５ａを冷却および／または加熱する媒質が通る媒質流路１１５ｈが設けられているようにした。これにより、媒質流路１１５ｈを通る媒質を冷却することによって、フィン１１５ｂ〜１１５ｇの表面を冷却面として機能させることができ、媒質流路１１５ｈを通る媒質を加熱することによって、フィン１１５ｂ〜１１５ｇの表面を加熱面として機能させることができる。したがって、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０を冷房装置としても暖房装置としても機能させることができるので便利である。
【００９３】
（５）以上の一実施形態による室内環境調整システムは、環境調整すべき室内空間１０１に遠赤外線放射および／または吸収装置１１０を配置して構成されるようにした。これにより、高いエネルギー効率で室内環境の調整を行える。
【００９４】
（６）以上の一実施形態による室内環境調整システムでは室内空間１０１の室内面を構成する床２００、壁３００および天井４００は、フィン１１５ｂ〜１１５ｇの遠赤外線放射物質と遠赤外線共鳴する同一の遠赤外線放射物質を含む材料を有し、軸部１１５ａがフィン１１５ｂ〜１１５ｇを冷却すると、その冷却の間、フィン１１５ｂ〜１１５ｇが１次的な冷放射源となり、フィン１１５ｂ〜１１５ｇの遠赤外線放射物質が、床２００、壁３００および天井４００の遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を共鳴吸収することで、床２００、壁３００および天井４００を室内１０１および／または人体４３に対する２次的な冷放射源とし、および／または、軸部１１５ａがフィン１１５ｂ〜１１５ｇを加熱すると、その加熱の間、フィン１１５ｂ〜１１５ｇが１次的な熱放射源となり、フィン１１５ｂ〜１１５ｇの遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を床２００、壁３００および天井４００の遠赤外線放射物質が共鳴吸収することで、床２００、壁３００および天井４００を室内１０１および／または人体４３に対する２次的な熱放射源とするようにした。これにより、高いエネルギー効率で室内環境の調整を行える。
【００９５】
本発明の一実施形態における室内環境調整システムは、以下のように変形することができる。
（１）以上の本発明の一実施形態における室内環境調整システムでは、室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質は、フィンに含まれる遠赤外線放射物質と同一であった。しかし、フィンに含まれる遠赤外線放射物質と遠赤外線共鳴する遠赤外線放射物質であれば、室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質は、フィンに含まれる遠赤外線放射物質と同一である遠赤外線放射物質に限定されない。すなわち、室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質は、フィンに含まれる遠赤外線放射物質と遠赤外線共鳴する遠赤外線放射物質であれば、フィンに含まれる遠赤外線放射物質と異なる遠赤外線放射物質であってもよい。以下、室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質を例示する。
【００９６】
（ｉ）フィンに含まれる遠赤外線放射物質および室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質の４．５〜２０μｍの波長範囲内での積分放射率はともに０．６以上、好ましくは０．７０以上となり、かつ、フィンに含まれる遠赤外線放射物質と室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質とにおいて、室内環境調整システムの作動温度域における波長４．５〜２０μｍの分光放射スペクトル上での重複領域が黒体放射の６０％以上となるような室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質。
（ｉｉ）フィンに含まれる遠赤外線放射物質および室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質において、さらに、室内環境調整システムの作動温度域における波長７〜１２μｍの分光放射スペクトル上での重複領域が黒体放射の６０％以上となるような室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質。
（ｉｉｉ）フィンに含まれる遠赤外線放射物質と室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質とにおいて、さらに、室内環境調整システムの作動温度域における波長７〜１２μｍの分光放射スペクトル上での重複領域が黒体放射の７０％以上となるような室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質。
【００９７】
フィンに含まれる遠赤外線放射物質が、室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質と異なると、エネルギー伝達の効率は低くなる。しかし、上述の室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質を使用した場合、遠赤外線共鳴により、フィンに含まれる遠赤外線放射物質から放射された遠赤外線は、室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質に少ないロスで吸収され、室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質から放射された遠赤外線は、フィンに含まれる遠赤外線放射物質に少ないロスで吸収される。したがって、フィンに含まれる遠赤外線放射物質が室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質と異なっている場合であっても、エネルギー効率を高くした室内環境の調整を可能にする室内環境調整システムを提供できる。
【００９８】
４．５〜２０μｍの波長範囲内での積分放射率は、次のようにして求めることができる。常温域における遠赤外線の放射エネルギーの測定は一般的にＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光分析）法による分光放射率測定によって行われる。測定試料を疑似黒体壁に囲まれた試料室内にセットし、試料から放射される遠赤外線を微小な孔を通して分光器に導き、同時に試料とほぼ同一温度に保持された標準黒体炉から引き出された遠赤外線とともに検出器に導き、所定の振動数区間もしくは波長区間ごとのエネルギー強度（輝度）を測定する。この所定波長区間ごとの放射エネルギー強度（輝度）を所定の波長区間にわたって黒体放射と同時に表示したものを「分光放射輝度曲線」という。また、所定の波長区間ごとに試料からの放射輝度と黒体からの輝度との比率（０〜１．０）を波長ごとに全波長区間にわたって表示したものを「分光放射率曲線」もしくは「分光放射スペクトル」という。ここで「分光放射率」とは、ある特定の波長における試料物質に放射エネルギー強度（輝度）と同一温度、同一波長における黒体からの放射エネルギー強度（理論計算が可能）との比であり、「全放射率」とは、特定の温度における試料物質からの全放射エネルギーと同一温度における黒体からの全放射エネルギー（理論計算が可能）との比である。また、特定温度、特定の波長区間における試料物質からの放射エネルギー強度（輝度）と同一温度、同一波長区間における黒体放射のエネルギー強度（輝度）との比を「積分放射率」という。
【００９９】
（２）以上の一実施形態では、遠赤外線放射および／または吸収部１１５は、軸部１１５ａから放射状に延びる６つのフィン１１５ｂ〜１１５ｇを有するが、遠赤外線放射および／または吸収部が有するフィンの数は６に限定されない。たとえば、図１２（ａ）に示す遠赤外線放射および／または吸収部１１５Ａのように、副軸の軸方向と垂直をなす面による断面形状が略Ｖ字型になるように配置され、副軸を通り主軸に対して垂直である面１１４ａの一方側と他方側とにそれぞれ配置された２つのフィン１１５Ａｂ，１１５Ａｃを冷熱放射部遠赤外線放射および／または吸収部１１５Ａは有するようにしてもよい。
【０１００】
この場合も、フィンの面に到達した遠赤外線は、フィンの表面のコーティング層に効率よく吸収され、フィンの表面から、部屋の壁に遠赤外線をまんべんなく放射することができ、遠赤外線放射および／または吸収装置における遠赤外線の吸収量または放射量を大きくし、遠赤外線放射および／または吸収装置における冷却の効率を高くすることができる。２つのフィン１１５Ａｂ，１１５Ａｃと、副軸を通り主軸に対して垂直である面１１４ａとのなすそれぞれの角度は、好ましくは約１０〜約８０°、より好ましくは約２５〜約６５°、さらにより好ましくは約２５〜約５０°であり、または約３０°もしくは約４５°である。
【０１０１】
また、図１２（ｂ）に示すように、遠赤外線放射および／または吸収部１１５Ｂは、上述の２つのフィン１１５Ａｂ，１１５Ａｃ以外に６つのフィン１１５Ｂｂ〜１１５Ｂｇを有するようにしてもよい。すなわち、少なくとも上述の２つのフィン１１５Ａｂ，１１５Ａｃを遠赤外線放射および／または吸収部１１５は有していれば、遠赤外線放射および／または吸収部１１５が有するフィンの数は６に限定されない。
【０１０２】
図１２（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置に設けられた遠赤外線放射および／または吸収部における軸部の軸方向と垂直をなす面による変形例の断面を示す図である。なお、図１２において、フィンの表面に設けられているコーティング層は省略されている。
【０１０３】
（３）以上の一実施形態では、フィン１１５ｂ〜１１５ｇの主面は平滑であった。しかし、フィン１１５ｂ〜１１５ｇの主面は凹凸を有するようにしてもよい。なお、遠赤外線放射および／または吸収装置の複数の遠赤外線放射および／または吸収部のうち、すべての遠赤外線放射および／または吸収部のすべてフィンの主面に凹凸があってもよいし、一部の遠赤外線放射および／または吸収部の一部のフィンの主面に凹凸があってもよい。ここで、「主面」とは、フィンの表面を構成する５つの面の中でもっとも大きな２つの面である。
【０１０４】
たとえば、複数のフィンのうちの少なくとも１つのフィンは、副軸の軸方向に延在し、フィンにおける副軸の軸方向と垂直をなす面による断面の長さ方向に並ぶ複数の突条部を、フィンの２つの主面にそれぞれ有するようにしてもよい。これにより、フィンの表面から、部屋の壁に遠赤外線をさらにまんべんなく放射することができる。また、フィンの総面積がさらに大きくなるので、遠赤外線放射および／または吸収部における遠赤外線の吸収量または放射量をさらに大きくし、遠赤外線放射および／または吸収部における冷却の効率をさらに高くすることができる。
【０１０５】
たとえば、図１３に示す遠赤外線放射および／または吸収部１１５Ｃのように、軸部１１５Ｃａの軸方向と垂直をなす面による突条部１１６Ｃの断面形状が、長さ方向１１５Ｃｋの辺１１６Ｃｋを底辺とする三角形であるようにしてもよい。これにより、フィンの表面から、部屋の壁に遠赤外線をよりまんべんなく放射することができる。また、部屋の床、壁および天井から放射された遠赤外線がフィンの表面で反射された場合でも、隣接するフィンの間で反射を繰り返すことになるので、フィンにおける遠赤外線の吸収率が高くなる。
【０１０６】
軸部の軸方向と垂直をなす面による突条部の断面の形状の三角形において、突条部の断面の形状の三角形の底辺と底辺以外の２つの辺との間のなす角度は、好ましくは約３０〜約１２０°である。これにより、フィンの表面から、部屋の壁に遠赤外線をよりまんべんなく放射することができる。たとえば、図１３に示す遠赤外線放射および／または吸収部１１５Ｃのように、軸部１１５Ｃａの軸方向と垂直をなす面による突条部１１６Ｃの断面の形状の三角形において、突条部１１６Ｃの断面の形状の三角形の底辺１１６Ｃｋと底辺以外の２つの辺１１６Ｃａ，１１６Ｃｂとの間のなす角度を６０°にしてもよい。この場合、突条部１１６Ｃの断面の形状は正三角形になる。
【０１０７】
また、図１４に示す遠赤外線放射および／または吸収部１１５Ｄのように、軸部１１５Ｄａの軸方向と垂直をなす面による突条部１１６Ｄの断面の形状の三角形において、底辺１１６Ｄｋと底辺以外の２辺１１６Ｄａ，１１６Ｄｂとの間のなす角度をそれぞれ４５°および９０°にしてもよい。この場合、突条部１１６Ｄの断面の形状は直角二等辺三角形になる。突状部の高さは、たとえば１ｍｍであり、隣接する突状部の頂点間の距離は、たとえば２ｍｍである。
【０１０８】
なお、遠赤外線放射および／または吸収部における遠赤外線の吸収量または放射量を大きくし、遠赤外線放射および／または吸収部における冷却の効率を高くすることができれば、フィンに設ける突条部は、軸部の軸方向と垂直をなす面による突条部の断面の形状が三角形である突条部に限定されない。たとえば、軸部の軸方向と垂直をなす面による突条部の断面の形状が台形および半円形状などの形状である突条部をフィンに設けてもよい。
【０１０９】
図１３（ａ）は、本発明に一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置に設けられた遠赤外線放射および／または吸収部の変形例の一部を切り出した部分の斜視図であり、図１３（ｂ）は、変形例における軸部の軸方向と垂直をなす面による断面を示す図であり、図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）の変形例の断面図においてフィンの部分を拡大して示す図である。図１４（ａ）は、本発明に一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置に設けられた遠赤外線放射および／または吸収部の変形例における軸部の軸方向と垂直をなす面による断面を示す図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の変形例の断面図においてフィンの部分を拡大して示す図である。なお、図１３および図１４において、フィンの表面に設けられているコーティング層は省略されている。
【０１１０】
フィンの一方の主面に設けられた突条部の位置と、フィンの他方の主面に設けられた突条部の位置とは、副軸から延出する長さ方向の面に対して非対称であってもよい。たとえば、図１５に示す遠赤外線放射および／または吸収部１１５Ｅのように、フィン１１５Ｅｂの一方の主面に設けられた突条部１１６Ｅ１の位置がフィン１１５Ｅｂの他方の主面に設けられた突条部１１６Ｅ２の位置に対して、長さ方向１１５Ｅｋにずれていてもよい。これにより、押し出し法などの成型方法で、アルミニウムなどの金属を使用した軸部１１５ａとフィン１１５ｂ〜１１５ｇとを一体成形する場合、フィンの厚みを薄くしてフィンの厚さ方向における突状部の高さを高くすることができ、フィンを軽量化することができる。一方、フィンの一方の主面に設けられた突条部の位置と他方に設けられた突条部の位置とがフィンの延びる方向の面に対して対称である場合、突状部の高さが大きくなると、そのままフィンの厚みが厚くなるので、フィンは重くなる場合がある。
【０１１１】
また、押し出し法などの成型方法で材料を一体成形する場合、所定の厚さ、たとえば１ｍｍの厚さよりも薄い成形体に成形できない場合がある。フィンの一方の主面に設けられた突条部の位置と他方に設けられた突条部の位置とがフィンの延びる方向の面に対して対称である場合、フィンの最大厚さと最小厚さとの差が大きいので、フィンの最大厚さを小さくしようとすると、フィンの最小厚みが１ｍｍ未満となり、一体成形できない場合がある。一方、フィンの一方の主面に設けられた突条部の位置と、フィンの他方の主面に設けられた突条部の位置とが、フィンの延出する方向の面に対して非対称である場合、フィンの最大厚みと最小厚さとの差を小さくできるので、フィンの最大厚さを小さくしようとしても、フィンの最小厚みを１ｍｍ以上にすることができ、一体成形することができる場合がある。なお、押し出し法などの成型方法で、アルミニウムなどの金属を使用した軸部１１５ａとフィン１１５ｂ〜１１５ｇとを一体成形すると、遠赤外線放射および／または吸収部を効率よく作製することができる。
【０１１２】
図１５では、軸部の軸方向と垂直をなす面による突条部１１６Ｅ１，１１６Ｅ２の断面の形状のフィンの延びる方向１１５Ｅｋの長さの半分の長さだけ、フィン１１５Ｅｂの一方の主面に設けられた突条部１１６Ｅ１の位置がフィン１１５Ｅｂの他方の主面に設けられた突条部１１６Ｅ２の位置に対して、フィンの延びる方向１１５Ｅｋにずれている。図１５（ａ）は、本発明に一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置に設けられた遠赤外線放射および／または吸収部の変形例における軸部の軸方向と垂直をなす面による断面を示す図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の変形例の断面図においてフィンの部分を拡大して示す図である。なお、図１５において、フィンの表面に設けられているコーティング層は省略されている。また、符号１１５Ｅａが軸部である。
【０１１３】
また、図１４に示すように、フィンの主面は、隣接する突条部１１６Ｄ間に平坦部１１６Ｄｃを有するようにしてもよい。これにより、コーティング層をフィンの表面に均一に形成することができる。フィンの主面において、隣接する突条部間に平坦部が存在しない場合、遠赤外線放射物質を含有する塗料をフィンに塗布したとき、隣接する突条部間に塗料が多く溜まる場合がある。しかし、隣接する突条部間に平坦部を設けることによって、隣接する突条部間に塗料が多く溜まることを抑制することができ、コーティング層をフィンの表面に均一に形成することができる。また、突条部が隣接する突条部の陰になることが少ないので、遠赤外線が隣接するフィンの間に閉じ込められることを少なくし、室内環境を調節する効率を高めることができる。
【０１１４】
また、図１６に示すように、複数の突状部１１６Ｆにおいて、断面形状の三角形の底辺１１６Ｆｋと、底辺以外の２つの辺のうちの副軸側の反対側の辺１１６Ｆａ〜１１６Ｆｆとのなす角度は、すべて同じであるということではないようにしてもよい。たとえば、図１６に示す遠赤外線放射および／または吸収部１１５Ｆのように、軸部の軸方向と垂直をなす面による突条部１１６Ｆの断面形状の三角形の底辺１１６Ｆｋと底辺以外の２つの辺のうちの軸部１１５Ｆａ側の反対側の辺１１６Ｆａ〜１１６Ｆｆとの間のなす角度は、軸部１１５Ｆａ側にある突状部１１６Ｆである程大きくなるようにしてもよい。これにより、フィンと室内面構成部材との間の熱放射のやり取りが増加してエネルギー効率をさらに高くした室内環境の調整を可能にする。
【０１１５】
図１６（ａ）は、本発明に一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置に設けられた遠赤外線放射および／または吸収部の変形例における軸部の軸方向と垂直をなす面による断面を示す図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の変形例の断面図においてフィンの部分を拡大して示す図である。断面形状の三角形の辺１１６Ｆａ〜１１６Ｆｆは、辺１１６Ｆａから辺１１６Ｆｆへ進むにしたがって底辺１１６Ｆｋと辺１１６Ｆａ〜１１６Ｆｆとのなす角度は大きくなっている。
【０１１６】
たとえば、底辺１１６Ｆｋと辺１１６Ｆａとのなす角度は３０°であり、底辺１１６Ｆｋと辺１１６Ｆｂとのなす角度は約３５°であり、底辺１１６Ｆｋと辺１１６Ｆｃとのなす角度は約４０°である。また、底辺１１６Ｆｋと辺１１６Ｆｄとのなす角度は約４５°であり、底辺１１６Ｆｋと辺１１６Ｆｅとのなす角度は約５０°であり、底辺１１６Ｆｋと辺１１６Ｆｆとのなす角度は約５５°である。なお、図１６において、フィンの表面に設けられているコーティング層は省略されている。
【０１１７】
なお、複数の突状部において、断面形状の三角形の底辺と、底辺以外の２つの辺のうちの副軸側の辺とのなす角度は、すべて同じであるということではないようにしてもよいし、複数の突状部において、断面形状の三角形の底辺と、底辺以外の２つの辺のうちの副軸側の辺とのなす角度、および断面形状の三角形の底辺と、底辺以外の２つの辺のうちの副軸側の反対側の辺とのなす角度は、すべて同じであるということではないようにしてもよい。
【０１１８】
（４）以上の一実施形態では、遠赤外線放射および／または吸収装置は、部屋の壁に沿って配置されていたが、遠赤外線放射および／または吸収装置の配置される位置は壁に沿った位置に限定されない。たとえば、部屋の中央に遠赤外線放射および／または吸収装置を配置してもよい。
【０１１９】
（５）以上の一実施形態では、遠赤外線放射および／または吸収部が上下方向に延在するように遠赤外線放射および／または吸収部は配置されたが、遠赤外線放射および／または吸収部の配置は、遠赤外線放射および／または吸収部装置を設置する室内の形状や大きさ等によって適宜変更できる。たとえば、遠赤外線放射および／または吸収部が左右方向に延在するように遠赤外線放射および／または吸収部を配置してもよい。
【０１２０】
（６）上述の一実施形態では、床、壁および天井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室内面構成部材は、床と壁、壁と天井、天井と床の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やすいようにすることが重要である。
【０１２１】
遠赤外線放射物質を含む室内面構成部材の組み合わせを、床と壁、壁と天井、天井と床の３種の組み合わせのいずれかとした場合、各室内面構成部材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、本発明の一実施形態における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、各室内面構成部材の面の５０％以上、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％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／または冷却面は、複数の場所に分かれて配置されていてもよい。
【０１２２】
（７）上述の一実施形態では、遠赤外線放射物質の粉砕物（石粉）を漆喰またはニスに含有させる例を説明したが、当該粉砕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。たとえば、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の材料に混ぜるのではなく、セラミックスコー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の表面にコーティングしてもよい。
【０１２３】
（８）以上の一実施形態の室内環境調整システムを適用した部屋の床を、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や天井から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。また床に加えて（あるいは床はフローリング等の通常の床で）、壁や天井を石材パネルで構成してもよい。もちろん、石材は花崗岩に限定されない。
【０１２４】
（９）以上の一実施形態においては、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（たとえば玄武岩等）やセラミックス材料（たとえば、炭化珪素、窒化珪素、ガラス等）であってもよい。また、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、壁および天井から選ばれた少なくとも室内面構成部材に含まれる遠赤外線放射物質の配合割合と、フィンの表面層に含まれる遠赤外線放射物質の配合割合とを同一としてもよい。
【０１２５】
（１０）以上の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収部内部の媒質流路に流れる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。たとえば、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。
【０１２６】
（１１）以上の一実施形態では、軸部１１５ａの媒質流路１１５ｈに媒質を流すことによって軸部１１５を冷却したり加熱したりした。しかし、軸部１１５を冷却および／または加熱できれば、軸部１１５を冷却および／または加熱する方法は、媒質流路１１５ｈに媒質を流す方法に限定されない。たとえば軸部の中に発熱体（たとえば電熱線）を設けて軸部を加熱してもよい。
【０１２７】
また、軸部を冷却および／または加熱するのではなく図３（ａ）に示す給水パイプ１１７および／または排水パイプ１１８の部分にフィンを冷却および／または加熱する冷却および／または加熱部を設け、その冷却および／または加熱部がフィンを加熱および／または冷却するようにしてもよい。フィンの熱伝導性が良好である場合、またはフィンの長手方向の長さが短い場合、フィンの一部（たとえば端の部分のみ）を冷却および／または加熱するだけでフィン全体を冷却および／または加熱することができる。この場合、遠赤外線放射および／または吸収部は、フィンを冷却および／または加熱する軸部を有さなくてもよい。また、隣接する遠赤外線放射および／または吸収部の媒質流路１１５ｈの端部同士をパイプでつなぎ、遠赤外線放射および／または吸収部の媒質流路１１５ｈから排出された媒質が、隣接する遠赤外線放射および／または吸収部の媒質流路１１５ｈの中を流通するようにしてもよい。
【０１２８】
（１２）以上の一実施形態では、遠赤外線について述べたが、テラヘルツ帯電磁波であれば、遠赤外線に限定されない。ここで、テラヘルツ帯電磁波とは、周波数１００ＧＨｚ〜１００ＴＨｚ（波長３μｍ〜３ｍｍ）の電磁波である。たとえば、フィンは、少なくともその表面またはその表面の近傍にサブミリ波を放射および／または吸収しサブミリ波の放射率が０．６以上であるサブミリ波放射物質を含む材料を有してもよい。また、この場合、室内空間の室内面を構成する室内面構成部材は、フィンのサブミリ波放射物質とサブミリ波共鳴する同一のまたは異なるサブミリ波放射物質を含む材料を有し、フィンを冷却すると、その冷却の間、フィンが１次的な冷放射源となり、フィンのサブミリ波放射物質が、室内面構成部材のサブミリ波放射物質が放射するサブミリ波を共鳴吸収することで、室内面構成部材を室内および／または人体に対する２次的な冷放射源とし、および／または、フィンを加熱すると、その加熱の間、フィンが１次的な熱放射源となり、フィンのサブミリ波放射物質が放射するサブミリ波を室内面構成部材のサブミリ波放射物質が共鳴吸収することで、室内面構成部材を室内および／または人体に対する２次的な熱放射源とする。
【０１２９】
（１３）本発明の一実施形態を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、各種建材や工法を適宜選択できることはいうまでもない。
【０１３０】
以上の実施形態と変形例の一つ、もしくは複数を組み合わせることも可能である。また、変形例同士をどのように組み合わせることも可能である。
【０１３１】
以上の説明はあくまで一例であり、発明は、上記の実施形態に何ら限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１３２】
４１，４２，４４，４５ 遠赤外線
４３ 人体
１００ 部屋
１０１ 室内空間
１１０ 遠赤外線放射および／または吸収装置
１１１ 冷温水発生装置
１１５，１１５Ａ〜１１５Ｅ 遠赤外線放射および／または吸収部
１１５ａ 軸部（副軸）
１１５ｂ〜１１５ｇ，１１５Ａｂ，１１５Ａｃ フィン
１１５ｈ 媒質流路
１１５ｉ コーティング層
１１６Ｃ，１１６Ｄ，１１６Ｅ１，１１６Ｅ２ 突条部
１１７ 給水パイプ（主軸）
２００ 床
２０５ ニス層
３００ 壁
３０４ 漆喰の壁面
４００ 天井
４０４ 漆喰の天井面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠赤外線を室内に放射し、室内の遠赤外線を吸収することによって快適な環境に室内を調整する遠赤外線放射および／または吸収装置およびその遠赤外線放射および／または吸収装置を備えた室内環境調整システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
遠赤外線放射物質である石粉を含んだ漆喰が天井面および壁に塗布され、同じ石粉を含んだニスが塗布された床面を有するリビングに遠赤外線放射および／または吸収装置が配置された室内環境調整システムが従来技術として知られている（たとえば、特許文献１）。この遠赤外線放射および／または吸収装置は、冷水および温水を発生できる冷温水発生装置と接続している。また、この遠赤外線放射および／または吸収装置は、細長いアルミニウム板と、アルミニウム板の表面に設けられたコーティング層とを含むフィンを有する。このコーティング層は、天井面および壁に塗布された漆喰および床面に塗布されたニスに含まれる石粉と同じ石粉を含む。フィンの中には、媒質流路が設けられており、その媒質流路の中を冷温水発生装置によって発生した冷水または温水が通過する。これにより、遠赤外線放射および／または吸収装置のフィンは、冷却されたり加熱されたりされ、リビング内に放射されている遠赤外線を吸収したり、リビング内に遠赤外線を放射したりすることができる。また、フィンのコーティング層に含まれる石粉と、天井面および壁に塗布された漆喰および床面に塗布されたニスに含まれる石粉とは同じであるので、熱放射を介した熱交換が高い効率で行われる。これにより、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実現することができる。
【０００３】
また、この遠赤外線放射および／または吸収装置のフィンは、壁面に対して斜めに配置されている。これにより、遠赤外線放射および／または吸収装置のフィンは、床面、壁面および天井面から放射される遠赤外線をまんべんなく吸収したり、床面、壁面および天井面へ遠赤外線をまんべんなく放射したりすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−９６４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、室内に放射されている遠赤外線をさらに効率よく吸収し、室内にさらに効率よく遠赤外線を放射することができる遠赤外線放射および／または吸収装置およびその遠赤外線放射および／または吸収装置を備えた室内環境調整システムが望まれている。
【０００６】
本発明は、エネルギー効率をさらに高くした室内環境の調整を可能にする遠赤外線放射および／または吸収装置およびその遠赤外線放射および／または吸収装置を備えた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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の遠赤外線放射および／または吸収装置は、主軸と、該主軸に対して垂直をなし、平行に並ぶ複数の副軸とを有し、遠赤外線を放射および／または吸収し、副軸の軸方向に延在する複数の放射および／または吸収部材を含む遠赤外線放射および／または吸収部を複数有し、複数の遠赤外線放射および／または吸収部は、主軸に沿って並列に配置され、複数の放射および／または吸収部材のうちの２つの放射および／または吸収部材は、副軸の軸方向と垂直をなす面による断面形状が略Ｖ字型になるように配置され、 ２つの放射および／または吸収部材は、副軸を通り主軸に対して垂直である面の一方側と他方側とにそれぞれ配置され、複数の放射および／または吸収部材は、少なくともその表面またはその表面の近傍に遠赤外線を放射および／または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を有する。
また、本発明の室内環境調整システムは、環境調整すべき室内空間に上記の遠赤外線放射および／または吸収装置を配置して構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高いエネルギー効率で室内環境の調整を行える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜とＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜とで、放射率の特性が異なることを示す図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態における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３】図３は、本発明の一実施形態における室内環境調整システムを備えた部屋の壁に配置された遠赤外線放射および／または吸収装置を示すである。
【図４】図４は、軸部の軸方向と垂直をなす面による遠赤外線放射および／または吸収部の断面形状を示す概念図である。
【図５】図５は、部屋の床の断面構造を示す概念図である。
【図６】図６は、部屋の壁の断面構造を示す概念図である。
【図７】図７は、部屋の天井の断面構造を示す概念図である。
【図８】図８は、本発明の一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９】図９は、本発明の一実施形態における冷房作用を説明する概念図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態における暖房効果の原理を説明する概念図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態における暖房作用を説明する概念図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収部とフィンの数が異なる本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収部の変形例を説明するため図である。
【図１３】図１３は、フィンが突条部を有する、本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収部の変形例を説明するため図である。
【図１４】図１４は、フィンが突条部を有する、本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収部の変形例を説明するため図である。
【図１５】図１５は、フィンが突条部を有する、本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収部の変形例を説明するため図である。
【図１６】図１６は、フィンが突条部を有する、本発明の一実施形態における冷熱放射部遠赤外線放射および／または吸収部の変形例を説明するため図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態における室内環境調整システムは、遠赤外線を放射および／または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、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および／または加熱面を有する冷却および／または加熱源とを具備し、冷却源が冷却されると、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、および／または、加熱源が加熱されると、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。
【００１１】
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、または遠赤外線放射物質からなる皮膜を有する。冷却および／または加熱源の冷却および／または加熱面は、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、または遠赤外線放射物質からなる皮膜で構成される。
【００１２】
本発明の一実施形態において、「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（たと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、天井、および床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。
【００１３】
室内面構成部材の少なくとも一部は、本発明の一実施形態において室内環境の調整に必要な遠赤外線を放射および／または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、また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。とはいえ、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および／または吸収を有意に妨げない程度の保護層（たとえば、１ｍｍ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。
【００１４】
「遠赤外線放射物質」は遠赤外線を放射および／または吸収する物質をいうが、本発明の実施形態において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、天然および人工の鉱物、金属および半金属の酸化物、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、本発明の実施形態における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っ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。
【００１５】
本発明の一実施形態において、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および／または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。
【００１６】
本発明の一実施形態において、「遠赤外線放射物質からなる石材」とは、天然また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。
【００１７】
本発明の一実施形態において、「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、典型的には天然また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および／または加熱源の冷却および／または加熱面の製造材料中に混入される。
【００１８】
本発明の一実施形態において、「遠赤外線放射物質からなる皮膜」とは、室内面構成部材や冷却および／また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、たとえば熔射、蒸着などのＰＶＤ技術、あるいはＣＶＤ技術により、遠赤外線放射物質を対象表面にコーティングして形成することができる。
【００１９】
本発明の一実施形態では、室内面構成部材の遠赤外線放射物質と、冷却および／または加熱源の冷却および／また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および／または加熱源の冷却および／また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および／または加熱源の冷却および／または加熱面とに、同一分子種の物質が存在する必要がある。
【００２０】
本発明の一実施形態では、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および／また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、遠赤外線を放射および／または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（たとえば、室内面構成部材において使用する遠赤外線放射物質）と、遠赤外線を放射および／または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（冷却および／または加熱源の冷却および／また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、たと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。
【００２１】
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。とはいえ、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。
【００２２】
室内面構成部材、あるいは冷却および／または加熱源の冷却および／または加熱面において、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。たとえば、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および／または加熱源の表面に塗布した場合、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。
【００２３】
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および／または吸収する性質を持つ。しかし、本発明の一実施形態では、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および／または加熱源の冷却および／また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少ない場合がある。
【００２４】
したがって、以下における本発明の一時実施形態のシステムの説明において「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および／または加熱源の冷却および／また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。ただし、遠赤外線を放射および／または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。
【００２５】
室内面構成部材と冷却および／または加熱源の冷却および／また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および／または加熱源の冷却および／また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、たとえば、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っていてもよい。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いえる。
【００２６】
室内面構成部材と冷却および／または加熱源の冷却および／または加熱面において、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および／または加熱源の冷却および／または加熱面のために、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および／または加熱源の冷却および／また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」であるとみなされる。
【００２７】
室内面構成部材と冷却および／または加熱源の冷却および／また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および／または加熱源の冷却および／または加熱面は、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。したがって、室内面構成部材と冷却および／または加熱面には、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。
【００２８】
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および／または加熱源の冷却および／また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。室内面構成部材中および冷却および／または加熱面形成材料中の無機材料粒子含有量は、本発明の一実施形態において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、所期の冷房および／また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および／または加熱面の面積、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。
【００２９】
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、あるいは冷却および／また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る。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および／または加熱源の冷却および／また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、とくに制約はない（理論的には、たとえば９０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および／または加熱源の冷却および／また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および／または加熱面の製造方法などによって決めればよい。
【００３０】
本発明の一実施形態では、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および／または加熱源の冷却および／また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および／または加熱源の冷却および／また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。
【００３１】
特殊な例として、室内面構成部材と冷却および／または加熱源の冷却および／または加熱面とで、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。たとえば、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、冷却および／または加熱面で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。
【００３２】
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。とはいえ、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、１ｍｍ程度以下の保護層（たとえば塗装の層、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。
【００３３】
室内面構成部材と冷却および／または加熱源の冷却および／また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、またはその近くのものが主に、本発明の一実施形態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。したがって、室内面構成部材と冷却および／または加熱源の冷却および／また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および／または加熱源の冷却および／または加熱面における遠赤外線放射物質の必要含有量は、本発明の一実施形態における熱移動に寄与する、それらの表面またはそれらの表面の近傍（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１ｍｍ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および／または加熱源の冷却および／または加熱用の表面、およびそれらから１ｍｍ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。
【００３４】
とはいえ、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（たとえば壁紙）や塗装した塗膜などの薄いフィルムまた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（たとえば１ｍｍ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。
【００３５】
よって、本発明の一実施形態において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）からなるとみなせる場合、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みなせない場合（たとえば、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１ｍｍ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および／または加熱源の冷却および／または加熱面についても当てはまる。
【００３６】
本発明の一実施形態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３〜１０００μｍ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Ｗ0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／Ｗ0によって定義される。放射率の値は、本発明の一実施形態のシステムの実際の使用温度に近い室温（たとえば２５℃）におけるものが好ましく、たとえば、人体に対する熱的な作用の大きい１０μｍ付近における値を採用する。
【００３７】
本発明の一実施形態において、「冷却および／または加熱面」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および／または加熱を行う冷却および／または加熱源の、当該熱移動に関与する「面」を指す。言い換えれば、「冷却および／または加熱面」とは、冷却および／または加熱源のうちの、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いえ、１ｍｍ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。
【００３８】
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利用したもので、フィンを冷却し、１次的な冷放射源とすることで、部屋の内面（たとえば壁面）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、上記フィンを逆に加熱し、熱の供給源（１次的な熱放射源）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。
【００３９】
たとえば、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、部屋の内面の一部を冷放射源または熱放射源として利用することで、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、部屋内面全体を使った熱放射を利用した冷房または暖房を行える。
【００４０】
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。遠赤外線を介して行われる熱交換の場合、以下、この共鳴現象を遠赤外共鳴と呼ぶ。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。
【００４１】
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ＺｒＯ2＋ＣａＯとＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2の熔射皮膜（厚さ４００μｍ）を６００℃に加熱した場合における放射特性を示している。なお、ＺｒＯ2とＣａＯの成分比、およびＡｌ2Ｏ3とＴｉＯ2の成分比はそれぞれ１：１（重量比）である。
【００４２】
図１（ａ）と図１（ｂ）には、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜とＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2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。
【００４３】
ここで、両皮膜間に温度差を与え、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜を相対的に高温、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜を相対的に低温とし、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜から放射される遠赤外線をＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2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、放射率が一致する波長において、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜から放射され、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜に向かう遠赤外線は、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜に１００％吸収される。つまり、両皮膜間において遠赤外線共鳴が起こり、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。このように、遠赤外線共鳴が起こることによって、少ない損失で遠赤外線が吸収されることを以下、共鳴吸収と呼ぶ。
【００４４】
一方、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜の放射率がＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2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、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜から放射された遠赤外線の一部は、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2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ーの一部が物質Ｂに吸収されないからである。たとえば、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、両皮膜間において遠赤外線共鳴は少ししか起こらず、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ーのやり取りであるといえる。
【００４５】
また、温度差の関係を逆とし、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜に、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2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、遠赤外線共鳴が起こり、ＺｒＯ2＋ＣａＯ皮膜に向かって、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2皮膜から放射される遠赤外線は、ＺｒＯ2＋ＣａＯに１００％吸収される（理想的な条件の場合）。しかしながら、ＺｒＯ2＋ＣａＯの放射率がＡｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2の放射率よりも小さい波長では、両皮膜間において遠赤外線共鳴はあまり起こらず、Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＯ2から放射された当該波長の遠赤外線の一部は、ＺｒＯ2＋ＣａＯに吸収されず、損失が発生する。
【００４６】
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、遠赤外線共鳴により、熱放射のやり取りにおいて損失が発生しない。本発明の一実施形態は、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遠赤外線共鳴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。
【００４７】
図面を参照して本発明の一実施形態の室内環境調整システムをより具体的に説明する。本発明の一実施形態におけるシステムでは、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。
【００４８】
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、本発明の一実施形態における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。
【００４９】
このように、本発明の一実施形態におけるシステムにおいて、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、本発明の一実施形態における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。
【００５０】
図２は、本発明の一実施形態における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（ａ）は部屋の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。図２には、部屋１００が示されている。ここで部屋１００は、一戸建てや集合住宅等の住居用の部屋である。部屋１００は、６面体形状の室内空間１０１を備えている。部屋は、床２００、壁３００および天井４００により構成されている。ここで、床２００、壁３００および天井４００に含まれる材料が室内面構成材料に対応する。また、部屋１００には、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０が配置されている。遠赤外線放射および／または吸収装置１１０の詳細については後述する。
【００５１】
図２に示す遠赤外線放射および／または吸収装置１１０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。
【００５２】
図２に示すように遠赤外線放射および／または吸収装置１１０は、室外機である冷温水発生装置１１１に接続されている。冷温水発生装置１１１は、ヒートポンプ機能を備え、冷水または温水を発生する。このヒートポンプ機能は、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。
【００５３】
遠赤外線放射および／または吸収装置１１０に、冷温水発生装置１１１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、冷放射を行う冷却面として機能する。すなわち、上述の冷却源はフィンに対応し、冷却面はフィンの表面に対応する。また、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０に、冷温水発生装置１１１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。すなわち、上述の加熱源はフィンに対応し、加熱面はフィンの表面に対応する。なお、冷水というのは、冷温水発生装置１１１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１１１の加熱機能によっ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。
【００５４】
図３は、本発明の一実施形態における室内環境調整システムを備えた部屋の壁に配置された遠赤外線放射および／または吸収装置を示すである。図３（ａ）は遠赤外線放射および／または吸収装置１１０の正面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。遠赤外線放射および／または吸収装置１１０は、部屋１００（図２参照）の床面１１３と壁面１１４に固定されている。遠赤外線放射および／または吸収装置１１０は、アルミニウムにより構成され、上下方向に延在する複数の遠赤外線放射および／または吸収部１１５を備えている。遠赤外線放射および／または吸収装置１１０は、熱伝導の良好な他の金属または合金材料、たとえばアルミニウム、鉄および銅など、またはそれらの合金など、で製作することもできる。
【００５５】
遠赤外線放射および／または吸収装置１１０は、複数の遠赤外線放射および／または吸収部１１５、給水パイプ１１７、排水パイプ１１８、支柱１１９，１２０、樋１２１および排水管１２２を含む。ここで、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０の構成要素の配置を明確に説明できるようにするために、便宜上、吸水パイプ１１７の軸を主軸とし、その主軸を基準に遠赤外線放射および／または吸収装置１１０の構成要素を説明する。
【００５６】
図３および図４を参照して、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０に設けられた遠赤外線放射および／または吸収部１１５を詳細に説明する。図３に示す遠赤外線放射および／または吸収装置１１０では、複数の遠赤外線放射および／または吸収部１１５は、主軸１１７と垂直をなし、主軸１１７に沿って並列に配置されている。また、遠赤外線放射および／または吸収部１１５は、壁面１１４と平行に並んでいる。遠赤外線放射および／または吸収部１１５の内部は、たとえばアルミニウムから作製される。図４は、後述の軸部の軸方向と垂直をなす面による遠赤外線放射および／または吸収部１１５の断面を示す概念図である。遠赤外線放射および／または吸収部１１５は、軸方向に延びる媒質流路１１５ｈが中に設けられている軸部１１５ａと、軸部１１５ａから放射状に延出し、軸部１１５ａの軸方向に延在する６つのフィン１１５ｂ〜１１５ｇとを有する。また、隣接するフィン１１５ｂ〜１１５ｇ同士のなす角度は４０〜６５°程度である。水などの媒質が媒質流路１１５ｈを通過する。
【００５７】
６つのフィン１１５ｂ〜１１５ｇのうち、２つのフィン１１５ｄ，１１５ｇは、主軸１１７の軸方向に延在している。４つのフィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆは主軸１１７の軸方向に対して１５〜７５°程度の範囲の角度で、好ましくは約４０〜約６５°程度の範囲の角度で、より好ましくは約６０°の角度で、斜めに配置されている。
【００５８】
主軸１１７の軸方向に延在しているフィン１１５ｄ，１１５ｇの主軸１１７の軸方向の長さは、主軸１１７と軸部１１５ａの軸（以下、副軸と呼ぶ）とからなる面に他のフィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆを投影したときの影の長さに比べて小さい。これにより、遠赤外線放射および／または吸収部１１５同士の間隔を詰めて遠赤外線放射および／または吸収部１１５の配列密度を高めた場合でも、隣接する２つの遠赤外線放射および／または吸収部１１５のフィン１１５ｄ，１１５ｇ同士が重ならないようにできる。また、これにより、隣接する２つの遠赤外線放射および／または吸収部１１５におけるフィン１１５ｄ，１１５ｇ同士の間に隙間ができ、この隙間によって遠赤外線放射および／または吸収装置１１０を掃除しやすくなる。この隙間の大きさは、たとえば約４〜約５ｃｍである。複数の遠赤外線放射および／または吸収部１１５は、主軸１１７と垂直をなし、主軸１１７に沿って並列に配置されているので、副軸は、主軸と垂直をなし、平行に並んでいることになる。
【００５９】
フィン１１５ｂ〜１１５ｇの表面は、冷却面および／または加熱面として機能する。そして、フィン１１５ｂ〜１１５ｇは、冷放射源および／または熱放射源として機能する。冷却面は、結露により除湿を行う除湿面として機能することもできる。
【００６０】
図４に示すように、フィン１１５ｂ〜１１５ｇ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砕した粉砕物（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２００μｍのコーティング層１１５ｉが形成されている。なお、フィンの表面にさらに別の層を設けて、表面の近傍にコーティング層が存在するようにしてもよい。コーティング層１１５ｉ中の石粉の粒径は、５０μｍ以下とされている。この石粉のコーティング層１１５ｉにおける含有率は、塗料の硬化状態（乾燥状態）で２０重量％とされている。より具体的には、このコーティング層１１５ｉが冷却面および加熱面として機能する。軸部１１５ａにもコーティング層１１５ｉを設けてもよい。軸部１１５ａにおいても遠赤外線を放射および／または吸収することができ、冷房および／または暖房の効果を高めることができる。
【００６１】
図３（ａ）に示すように、遠赤外線放射および／または吸収部１１５の上部には、給水パイプ１１７が設けられ、その下部には、排水パイプ１１８が設けられている。給水パイプ１１７と排水パイプ１１８とは、遠赤外線放射および／または吸収部１１５を支持する支持部材としても機能する。給水パイプ１１７は、各遠赤外線放射および／または吸収部１１５の軸部１１５ａの上端において媒質流路１１５ｈ（図４参照）の上端と接続し、排水パイプ１１８は、各遠赤外線放射および／または吸収部１１５軸部１１５ａの下端において媒質流路１１５ｈ（図４参照）の下端と接続している。また、給水パイプ１１７と排水パイプ１１８のそれぞれは、屋外に配置された冷温水発生装置１１１（図２参照）に接続されている。
【００６２】
図２に示す冷温水発生装置１１１から供給された冷水または温水は、給水パイプ１１７から遠赤外線放射および／または吸収部１１５内部の媒質流路１１５ｈに供給され、遠赤外線放射および／または吸収部１１５内部の媒質流路１１５ｈを下方に向かって流れ、排水パイプ１１８を介して、冷温水発生装置１１１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１１１において、再び冷却または加熱され、給水パイプ１１７に供給される。この冷水または温水の循環により、遠赤外線放射および／または吸収部１１５のフィン１１５ｂ〜１１５ｇの温度調整が行われる。
【００６３】
図３（ａ）に示すように、遠赤外線放射および／または吸収部１１５を上下から支持した給水パイプ１１７と排水パイプ１１８の両側は、支柱１１９と１２０により支えられている。支柱１１９と１２０の下端は、床面１１３に固定され、支柱１１９と１２０の上部が壁面１１４に固定されている。遠赤外線放射および／または吸収部１１５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１２１が配置されている。樋１２１は、結露する水滴を集める水滴収集手段の一例である。樋１２１は、支柱１１９および１２０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１２１の左端は、屋外に延長した配水管１２２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１２１に滴下し、それにより樋１２１に集められ、最終的に排水管１２２から屋外に排水される。
【００６４】
図示するように、遠赤外線放射および／または吸収部１１５における４つのフィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆは主軸１１７の軸方向に対して１５〜７５°程度の範囲の角度で、好ましくは４０〜６５°程度の範囲の角度で、より好ましくは約６０°の角度で、斜めに配置されている。これにより、部屋１００内のどの場所から見ても、フィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆのいずれかのフィンの面を、フィンの面に対して垂直の方向に近い方向から見ることができる。言い替えると、部屋１００のどの部分からの遠赤外線も、フィンの面に対して垂直の方向に近い方向からフィンの面に到達する。これにより、フィンの面に到達した遠赤外線は、フィンの表面のコーティング層に効率よく吸収される。
【００６５】
一方、１枚の平板のフィンで遠赤外線放射および／または吸収部を構成した場合、フィンの面に対して斜め方向（フィンの面に対する垂直の方向とのなす角度が大きな方向）から遠赤外線がフィンの面に入射する場合もある。この場合、フィンの表面で反射する遠赤外線の割合が高くなる場合があるので、フィンにおける遠赤外線の吸収効率が低くなる場合がある。
【００６６】
また、４つのフィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆは主軸１１７の軸方向に対して１５〜７５°程度の範囲の角度で、好ましくは４０〜６５°程度の範囲の角度で、より好ましくは約６０°の角度で、斜めに配置されているので、フィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆの表面から、部屋１００の壁３００に遠赤外線をまんべんなく放射することができる。
【００６７】
遠赤外線放射および／または吸収部１１５における４つのフィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆと、副軸１１５ａを通り主軸１１７に対して垂直である面とのなすそれぞれの角度は、好ましくは約２５〜約６５°であり、より好ましくは約３０°または約４５°である。これにより、部屋１００内のどの場所から見ても、フィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆのいずれかのフィンの面を、フィンの面に対して垂直の方向に近い方向から見ることができ、フィンの面に到達した遠赤外線は、フィンの表面のコーティング層に効率よく吸収される。
【００６８】
また、遠赤外線放射および／または吸収部１１５は、６つのフィン１１５ｂ〜１１５ｇを有することによって、フィンの総面積を大きくできる。これにより、遠赤外線放射および／または吸収部１１５における遠赤外線の吸収量または放射量は大きくなり、遠赤外線放射および／または吸収部１１５における冷却および除湿の効率も高くなる。
【００６９】
図２に示す部屋１００の床２００は、一般的な材料を用いた板張り（いわゆるフローリング）である。図５〜７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５には、部屋１００の床２００の断面構造が概念的に示されている。図５に示すように部屋１００の床２００は、建物の躯体２０１の上にアルミ箔２０３による、遠赤外線を反射する反射面を備えた断熱パネル２０２、および板材２０４を積層した断面構造を有している。
【００７０】
板材２０４の表面は、２層のニス層２０５と２０６が表面保護層として形成されている。板材２０４に接したニス層２０５は、上述したフィン１１５ｂ〜１１５ｇ（図４参照）の表面に付着させたのと同じ石粉を０．５μｍ以下にさらに粉砕したものを乾燥状態において１０重量％含んでいる。このニス層２０５は、ニスの原料に石粉を混ぜ、よく攪拌し、それを通常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２０６は、最表面の保護層であり、ニス層２０５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。
【００７１】
図２に示す部屋１００の壁３００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５μｍ以下）を硬化状態で５重量％となるように混ぜている。図６にこの壁３００の断面構造を示す。図６には、壁３００の基礎となる躯体３０１が示されている。躯体３０１には、アルミ箔３０２を躯体３０１側に備えた石膏ボード３０３が貼られている。石膏ボード３０３の室内側には、上述した石粉入りの漆喰が塗られ、厚さ約３ｍｍの漆喰の壁面３０４が形成されている。
【００７２】
部屋１００の天井４００の面も壁３００と同じ構造の漆喰の面とされている。部屋１００の天井部分の断面構造を示す図７には、天井４００の基礎となる躯体４０１が示されている。躯体４０１の室内側には、躯体４０１側にアルミ箔４０２を備えた石膏ボード４０３が貼られ、石膏ボード４０３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４０４が形成されている。
【００７３】
次に、実施形態における冷房の原理について説明する。本発明の一実施形態における室内環境調整システムは、室内にいる人間の体に放射熱を吸収させて人間に涼し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８（ａ）は部屋１００の平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＣ−Ｃ’断面図である。冷温水発生装置１１１において、冷水を生成し、それを遠赤外線放射および／または吸収装置１１０に供給することで、冷房が行われる。
【００７４】
遠赤外線放射および／または吸収装置１１０のフィン１１５ｂ〜１１５ｇ（図３、４参照）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、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０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部屋１００の床２００、壁３００、および天井４００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、部屋１００の床２００、壁３００、および天井４００から、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０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、部屋１００の床２００、壁３００、および天井４００（以下、これらをまとめて内面と表現する）と、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０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８（ａ），（ｂ）には、この際の熱放射（遠赤外線）が矢印４１により概念的に示されている。
【００７５】
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、部屋１００の石粉を含んだ内面部分は、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０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４３が発する熱放射量との差が大きくなり、人体４３から放射された遠赤外線が部屋１００の石粉を含んだ内面部分に吸収されやすい状態となる。もちろん、部屋１００内にいる人間の人体４３から、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０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。
【００７６】
図９は、冷房作用を説明する概念図である。図９（ａ）は部屋１００の平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＤ−Ｄ’断面図である。上述したように、部屋１００の内面が、部屋１００内にいる人間の人体４３からの熱放射を吸収しやすい状態とされることで、図９（ａ），（ｂ）の波線の矢印４２で示されるように、人体４３から周囲への熱放射が、壁３００や天井４００、さらに床２００に吸い取られる。これにより、人体４３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。
【００７７】
この冷房効果は、部屋の内面全体から熱放射の形で人体４３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、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０より小さくても、当該部屋内面の面積および人体４３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４３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。また、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２００、壁面３００および天井面４００に奪われるので、室温の低下以上に人間４３は涼しさを感じることができる。
【００７８】
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、エネルギー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。
【００７９】
また、本発明の一実施形態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、いわゆる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。とくに、人体４３からの放射熱が床面２００、壁面３００および天井面４００の３面に吸収されるので、人体の冷却効果が高い。
【００８０】
また、冷房に必要な電力は、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。とくに太陽電池を利用して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。
【００８１】
次に、本発明の一実施形態における暖房の原理について説明する。本発明の一実施形態における室内環境調整システムは、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１０は、本実施形態における暖房効果の原理を説明する概念図である。図１０（ａ）は部屋１００の平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＥ−Ｅ’断面図である。冷温水発生装置１１１において、温水を生成し、それを遠赤外線放射および／または吸収装置１１０に供給することで、暖房が行われる。
【００８２】
遠赤外線放射および／または吸収装置１１０のフィン１１５ｂ〜１１５ｇ（図３、４参照）が温水により加熱されると、フィン表面のコーティング層に含まれる石粉の温度が上がる。この結果、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０のフィン１１５ｂ〜１１５ｇから遠赤外線が室内空間１０１に放射される。図１０には、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０から放射される遠赤外線が符号４４で示す矢印により概念的に示されている。
【００８３】
遠赤外線放射および／または吸収装置１１０から放射された遠赤外線は、一部が人間４３および室内空間１０１内の空気中の遠赤外線吸収成分に吸収され、他は床２００、壁３００および天井４００に吸収される。この際、（１）床２００、壁３００および天井４００は加熱されておらず（つまり、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０よりも温度が低く）、さらに（２）床２００、壁３００および天井４００は、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０からの遠赤外線の発生源となるフィンの表面のコーティング層に含まれる石粉と同一の石粉が含まれているので、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０が放射した遠赤外線は効率よく床２００、壁３００および天井４００に吸収される。
【００８４】
図１１は、本発明の一実施形態による暖房作用を説明する概念図である。図１１（ａ）は部屋１００の平面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＦ−Ｆ’断面図である。遠赤外線放射および／または吸収装置１１０からの遠赤外線を吸収した床２００、壁３００および天井４００は、遠赤外線を再放射する。図１１に、再放射された遠赤外線が符号４５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４５は、一部が人間４３および室内空間１０１の空気中の遠赤外線吸収成分に吸収され、その他は、再度床２００，壁３００および天井４００に再吸収される。この遠赤外線の再放射の際、床２００、壁３００および天井４００のアルミ箔により、室内側に遠赤外線が反射されるので、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０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。
【００８５】
図１０→図１１→図１０の現象が繰り返されることで、室内にいる人間４３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。
【００８６】
上述した本発明の一実施形態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、室内のとく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、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０だけであり、その遠赤外線放射および／または吸収装置１１０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。さらに、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や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、ゼロエミッションを実現することができる。
【００８７】
幅１２５ｃｍ、高さ１８０ｃｍｍ、奥行き１８ｃｍｍの遠赤外線放射および／または吸収装置１１０の場合、所定の室内環境を調整するために必要な、本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置１１０に循環させる冷水および／または温水の量は５リットルであった。一方、赤外線放射および／または吸収部を１枚の平板のフィンで構成した場合、本発明の一実施形態の遠赤外線放射および／または吸収装置１１０と同等の冷房および／または暖房の能力を有する遠赤外線放射および／または吸収装置のサイズは、幅１３６ｃｍ、高さ１８０ｃｍｍ、奥行き２２ｃｍｍであった。また、上記の室内環境を調整するために必要な、遠赤外線放射および／または吸収装置に循環させる冷水および／または温水の量は３０リットルであった。
【００８８】
これより、本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置１１０によれば、遠赤外線放射および／または吸収装置の幅および奥行きを小さくすることができることがわかる。また、遠赤外線放射および／または吸収装置に循環させる冷水および／または温水の量も非常に少なく（６分の１）にすることができ、冷温水発生装置により冷却および／または加熱される水の量を少なくすることができるので、冷温水発生装置により水を冷却および／または加熱させるためのエネルギーを非常に小さくできる。また、本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置１１０は、赤外線放射および／または吸収部を１枚の平板のフィンで構成した場合の遠赤外線放射および／または吸収装置に比べて、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０の駆動を開始してから短い時間で涼しさや暖かさを人に感じさせることができる。本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置１１０により、いわゆる冷房および／または暖房の利きの即効性がさらに高くなる。
【００８９】
以上の一実施形態による遠赤外線放射および／または吸収装置または室内環境調整システムは、次のような作用効果を奏する。
（１）以上の一実施形態による遠赤外線放射および／または吸収装置では、主軸（給水パイプ１１７の軸）と、主軸に対して垂直をなし、平行に並ぶ複数の副軸（軸部１１５ａの軸）とを有し、遠赤外線を放射および／または吸収し、副軸の軸方向に延在する６つのフィン１１５ｂ〜１１５ｇを含む遠赤外線放射および／または吸収部１１５を複数有し、６つの遠赤外線放射および／または吸収部１１５は、主軸に沿って並列に配置され、６つの放射および／または吸収部材のうちの４つのフィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆは、主軸の軸方向に対して１５〜７５°程度の範囲の角度で、好ましくは４０〜６５°程度の範囲の角度で、より好ましくは約６０°の角度で、斜めに配置され、６つのフィン１１５ｂ〜１１５ｇは、少なくともその表面またはその表面の近傍に遠赤外線を放射および／または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を有するようにした。これにより、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０の遠赤外線を吸収する効率を高めることができ、また遠赤外線放射および／または吸収装置１１０からまんべんなく遠赤外線を放射することができるので、高いエネルギー効率で室内環境の調整を行える。
【００９０】
（２）以上の一実施形態による遠赤外線放射および／または吸収装置では、隣接するフィン同士１１５ｂ〜１１５ｇのなす角度は約６０°であるようにした。これにより、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０の遠赤外線を吸収する効率をさらに高めることができ、また遠赤外線放射および／または吸収装置１１０からさらにまんべんなく遠赤外線を放射することができるので、さらに高いエネルギー効率で室内環境の調整を行える。
【００９１】
（３）以上の一実施形態による遠赤外線放射および／または吸収装置では、６つのフィン１１５ｂ〜１１５ｇは、主軸の軸方向に延在する２つのフィン１１５ｄ，１１５ｇを含み、このフィン１１５ｄ，１１５ｇの主軸の軸方向の長さは、主軸と副軸とからなる面にフィン１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆを投影したときの影の主軸の軸方向の長さよりも小さく、隣接する遠赤外線放射および／または吸収部１１５におけるフィン１１５ｄ，１１５ｇの間には隙間があるようにした。これにより、これにより、フィン１１５ｂ〜１１５ｇが結露した場合などに、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０を掃除しやすくなる。
【００９２】
（４）以上の一実施形態による遠赤外線放射および／または吸収装置では、遠赤外線放射および／または吸収部１１５は、副軸に沿って軸部１１５ａを含み、軸部１１５ａの中には、軸部１１５ａを冷却および／または加熱する媒質が通る媒質流路１１５ｈが設けられているようにした。これにより、媒質流路１１５ｈを通る媒質を冷却することによって、フィン１１５ｂ〜１１５ｇの表面を冷却面として機能させることができ、媒質流路１１５ｈを通る媒質を加熱することによって、フィン１１５ｂ〜１１５ｇの表面を加熱面として機能させることができる。したがって、遠赤外線放射および／または吸収装置１１０を冷房装置としても暖房装置としても機能させることができるので便利である。
【００９３】
（５）以上の一実施形態による室内環境調整システムは、環境調整すべき室内空間１０１に遠赤外線放射および／または吸収装置１１０を配置して構成されるようにした。これにより、高いエネルギー効率で室内環境の調整を行える。
【００９４】
（６）以上の一実施形態による室内環境調整システムでは室内空間１０１の室内面を構成する床２００、壁３００および天井４００は、フィン１１５ｂ〜１１５ｇの遠赤外線放射物質と遠赤外線共鳴する同一の遠赤外線放射物質を含む材料を有し、軸部１１５ａがフィン１１５ｂ〜１１５ｇを冷却すると、その冷却の間、フィン１１５ｂ〜１１５ｇが１次的な冷放射源となり、フィン１１５ｂ〜１１５ｇの遠赤外線放射物質が、床２００、壁３００および天井４００の遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を共鳴吸収することで、床２００、壁３００および天井４００を室内１０１および／または人体４３に対する２次的な冷放射源とし、および／または、軸部１１５ａがフィン１１５ｂ〜１１５ｇを加熱すると、その加熱の間、フィン１１５ｂ〜１１５ｇが１次的な熱放射源となり、フィン１１５ｂ〜１１５ｇの遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を床２００、壁３００および天井４００の遠赤外線放射物質が共鳴吸収することで、床２００、壁３００および天井４００を室内１０１および／または人体４３に対する２次的な熱放射源とするようにした。これにより、高いエネルギー効率で室内環境の調整を行える。
【００９５】
本発明の一実施形態における室内環境調整システムは、以下のように変形することができる。
（１）以上の本発明の一実施形態における室内環境調整システムでは、室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質は、フィンに含まれる遠赤外線放射物質と同一であった。しかし、フィンに含まれる遠赤外線放射物質と遠赤外線共鳴する遠赤外線放射物質であれば、室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質は、フィンに含まれる遠赤外線放射物質と同一である遠赤外線放射物質に限定されない。すなわち、室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質は、フィンに含まれる遠赤外線放射物質と遠赤外線共鳴する遠赤外線放射物質であれば、フィンに含まれる遠赤外線放射物質と異なる遠赤外線放射物質であってもよい。以下、室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質を例示する。
【００９６】
（ｉ）フィンに含まれる遠赤外線放射物質および室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質の４．５〜２０μｍの波長範囲内での積分放射率はともに０．６以上、好ましくは０．７０以上となり、かつ、フィンに含まれる遠赤外線放射物質と室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質とにおいて、室内環境調整システムの作動温度域における波長４．５〜２０μｍの分光放射スペクトル上での重複領域が黒体放射の６０％以上となるような室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質。
（ｉｉ）フィンに含まれる遠赤外線放射物質および室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質において、さらに、室内環境調整システムの作動温度域における波長７〜１２μｍの分光放射スペクトル上での重複領域が黒体放射の６０％以上となるような室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質。
（ｉｉｉ）フィンに含まれる遠赤外線放射物質と室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質とにおいて、さらに、室内環境調整システムの作動温度域における波長７〜１２μｍの分光放射スペクトル上での重複領域が黒体放射の７０％以上となるような室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質。
【００９７】
フィンに含まれる遠赤外線放射物質が、室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質と異なると、エネルギー伝達の効率は低くなる。しかし、上述の室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質を使用した場合、遠赤外線共鳴により、フィンに含まれる遠赤外線放射物質から放射された遠赤外線は、室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質に少ないロスで吸収され、室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質から放射された遠赤外線は、フィンに含まれる遠赤外線放射物質に少ないロスで吸収される。したがって、フィンに含まれる遠赤外線放射物質が室内面構成部材を構成する材料に含まれる遠赤外線放射物質と異なっている場合であっても、エネルギー効率を高くした室内環境の調整を可能にする室内環境調整システムを提供できる。
【００９８】
４．５〜２０μｍの波長範囲内での積分放射率は、次のようにして求めることができる。常温域における遠赤外線の放射エネルギーの測定は一般的にＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光分析）法による分光放射率測定によって行われる。測定試料を疑似黒体壁に囲まれた試料室内にセットし、試料から放射される遠赤外線を微小な孔を通して分光器に導き、同時に試料とほぼ同一温度に保持された標準黒体炉から引き出された遠赤外線とともに検出器に導き、所定の振動数区間もしくは波長区間ごとのエネルギー強度（輝度）を測定する。この所定波長区間ごとの放射エネルギー強度（輝度）を所定の波長区間にわたって黒体放射と同時に表示したものを「分光放射輝度曲線」という。また、所定の波長区間ごとに試料からの放射輝度と黒体からの輝度との比率（０〜１．０）を波長ごとに全波長区間にわたって表示したものを「分光放射率曲線」もしくは「分光放射スペクトル」という。ここで「分光放射率」とは、ある特定の波長における試料物質に放射エネルギー強度（輝度）と同一温度、同一波長における黒体からの放射エネルギー強度（理論計算が可能）との比であり、「全放射率」とは、特定の温度における試料物質からの全放射エネルギーと同一温度における黒体からの全放射エネルギー（理論計算が可能）との比である。また、特定温度、特定の波長区間における試料物質からの放射エネルギー強度（輝度）と同一温度、同一波長区間における黒体放射のエネルギー強度（輝度）との比を「積分放射率」という。
【００９９】
（２）以上の一実施形態では、遠赤外線放射および／または吸収部１１５は、軸部１１５ａから放射状に延びる６つのフィン１１５ｂ〜１１５ｇを有するが、遠赤外線放射および／または吸収部が有するフィンの数は６に限定されない。たとえば、図１２（ａ）に示す遠赤外線放射および／または吸収部１１５Ａのように、副軸の軸方向と垂直をなす面による断面形状が略Ｖ字型になるように配置され、副軸を通り主軸に対して垂直である面１１４ａの一方側と他方側とにそれぞれ配置された２つのフィン１１５Ａｂ，１１５Ａｃを冷熱放射部遠赤外線放射および／または吸収部１１５Ａは有するようにしてもよい。
【０１００】
この場合も、フィンの面に到達した遠赤外線は、フィンの表面のコーティング層に効率よく吸収され、フィンの表面から、部屋の壁に遠赤外線をまんべんなく放射することができ、遠赤外線放射および／または吸収装置における遠赤外線の吸収量または放射量を大きくし、遠赤外線放射および／または吸収装置における冷却の効率を高くすることができる。２つのフィン１１５Ａｂ，１１５Ａｃと、副軸を通り主軸に対して垂直である面１１４ａとのなすそれぞれの角度は、好ましくは約１０〜約８０°、より好ましくは約２５〜約６５°、さらにより好ましくは約２５〜約５０°であり、または約３０°もしくは約４５°である。
【０１０１】
また、図１２（ｂ）に示すように、遠赤外線放射および／または吸収部１１５Ｂは、上述の２つのフィン１１５Ａｂ，１１５Ａｃ以外に６つのフィン１１５Ｂｂ〜１１５Ｂｇを有するようにしてもよい。すなわち、少なくとも上述の２つのフィン１１５Ａｂ，１１５Ａｃを遠赤外線放射および／または吸収部１１５は有していれば、遠赤外線放射および／または吸収部１１５が有するフィンの数は６に限定されない。
【０１０２】
図１２（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置に設けられた遠赤外線放射および／または吸収部における軸部の軸方向と垂直をなす面による変形例の断面を示す図である。なお、図１２において、フィンの表面に設けられているコーティング層は省略されている。
【０１０３】
（３）以上の一実施形態では、フィン１１５ｂ〜１１５ｇの主面は平滑であった。しかし、フィン１１５ｂ〜１１５ｇの主面は凹凸を有するようにしてもよい。なお、遠赤外線放射および／または吸収装置の複数の遠赤外線放射および／または吸収部のうち、すべての遠赤外線放射および／または吸収部のすべてフィンの主面に凹凸があってもよいし、一部の遠赤外線放射および／または吸収部の一部のフィンの主面に凹凸があってもよい。ここで、「主面」とは、フィンの表面を構成する５つの面の中でもっとも大きな２つの面である。
【０１０４】
たとえば、複数のフィンのうちの少なくとも１つのフィンは、副軸の軸方向に延在し、フィンにおける副軸の軸方向と垂直をなす面による断面の長さ方向に並ぶ複数の突条部を、フィンの２つの主面にそれぞれ有するようにしてもよい。これにより、フィンの表面から、部屋の壁に遠赤外線をさらにまんべんなく放射することができる。また、フィンの総面積がさらに大きくなるので、遠赤外線放射および／または吸収部における遠赤外線の吸収量または放射量をさらに大きくし、遠赤外線放射および／または吸収部における冷却の効率をさらに高くすることができる。
【０１０５】
たとえば、図１３に示す遠赤外線放射および／または吸収部１１５Ｃのように、軸部１１５Ｃａの軸方向と垂直をなす面による突条部１１６Ｃの断面形状が、長さ方向１１５Ｃｋの辺１１６Ｃｋを底辺とする三角形であるようにしてもよい。これにより、フィンの表面から、部屋の壁に遠赤外線をよりまんべんなく放射することができる。また、部屋の床、壁および天井から放射された遠赤外線がフィンの表面で反射された場合でも、隣接するフィンの間で反射を繰り返すことになるので、フィンにおける遠赤外線の吸収率が高くなる。
【０１０６】
軸部の軸方向と垂直をなす面による突条部の断面の形状の三角形において、突条部の断面の形状の三角形の底辺と底辺以外の２つの辺との間のなす角度は、好ましくは約３０〜約１２０°である。これにより、フィンの表面から、部屋の壁に遠赤外線をよりまんべんなく放射することができる。たとえば、図１３に示す遠赤外線放射および／または吸収部１１５Ｃのように、軸部１１５Ｃａの軸方向と垂直をなす面による突条部１１６Ｃの断面の形状の三角形において、突条部１１６Ｃの断面の形状の三角形の底辺１１６Ｃｋと底辺以外の２つの辺１１６Ｃａ，１１６Ｃｂとの間のなす角度を６０°にしてもよい。この場合、突条部１１６Ｃの断面の形状は正三角形になる。
【０１０７】
また、図１４に示す遠赤外線放射および／または吸収部１１５Ｄのように、軸部１１５Ｄａの軸方向と垂直をなす面による突条部１１６Ｄの断面の形状の三角形において、底辺１１６Ｄｋと底辺以外の２辺１１６Ｄａ，１１６Ｄｂとの間のなす角度をそれぞれ４５°および９０°にしてもよい。この場合、突条部１１６Ｄの断面の形状は直角二等辺三角形になる。突状部の高さは、たとえば１ｍｍであり、隣接する突状部の頂点間の距離は、たとえば２ｍｍである。
【０１０８】
なお、遠赤外線放射および／または吸収部における遠赤外線の吸収量または放射量を大きくし、遠赤外線放射および／または吸収部における冷却の効率を高くすることができれば、フィンに設ける突条部は、軸部の軸方向と垂直をなす面による突条部の断面の形状が三角形である突条部に限定されない。たとえば、軸部の軸方向と垂直をなす面による突条部の断面の形状が台形および半円形状などの形状である突条部をフィンに設けてもよい。
【０１０９】
図１３（ａ）は、本発明に一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置に設けられた遠赤外線放射および／または吸収部の変形例の一部を切り出した部分の斜視図であり、図１３（ｂ）は、変形例における軸部の軸方向と垂直をなす面による断面を示す図であり、図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）の変形例の断面図においてフィンの部分を拡大して示す図である。図１４（ａ）は、本発明に一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置に設けられた遠赤外線放射および／または吸収部の変形例における軸部の軸方向と垂直をなす面による断面を示す図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の変形例の断面図においてフィンの部分を拡大して示す図である。なお、図１３および図１４において、フィンの表面に設けられているコーティング層は省略されている。
【０１１０】
フィンの一方の主面に設けられた突条部の位置と、フィンの他方の主面に設けられた突条部の位置とは、副軸から延出する長さ方向の面に対して非対称であってもよい。たとえば、図１５に示す遠赤外線放射および／または吸収部１１５Ｅのように、フィン１１５Ｅｂの一方の主面に設けられた突条部１１６Ｅ１の位置がフィン１１５Ｅｂの他方の主面に設けられた突条部１１６Ｅ２の位置に対して、長さ方向１１５Ｅｋにずれていてもよい。これにより、押し出し法などの成型方法で、アルミニウムなどの金属を使用した軸部１１５ａとフィン１１５ｂ〜１１５ｇとを一体成形する場合、フィンの厚みを薄くしてフィンの厚さ方向における突状部の高さを高くすることができ、フィンを軽量化することができる。一方、フィンの一方の主面に設けられた突条部の位置と他方に設けられた突条部の位置とがフィンの延びる方向の面に対して対称である場合、突状部の高さが大きくなると、そのままフィンの厚みが厚くなるので、フィンは重くなる場合がある。
【０１１１】
また、押し出し法などの成型方法で材料を一体成形する場合、所定の厚さ、たとえば１ｍｍの厚さよりも薄い成形体に成形できない場合がある。フィンの一方の主面に設けられた突条部の位置と他方に設けられた突条部の位置とがフィンの延びる方向の面に対して対称である場合、フィンの最大厚さと最小厚さとの差が大きいので、フィンの最大厚さを小さくしようとすると、フィンの最小厚みが１ｍｍ未満となり、一体成形できない場合がある。一方、フィンの一方の主面に設けられた突条部の位置と、フィンの他方の主面に設けられた突条部の位置とが、フィンの延出する方向の面に対して非対称である場合、フィンの最大厚みと最小厚さとの差を小さくできるので、フィンの最大厚さを小さくしようとしても、フィンの最小厚みを１ｍｍ以上にすることができ、一体成形することができる場合がある。なお、押し出し法などの成型方法で、アルミニウムなどの金属を使用した軸部１１５ａとフィン１１５ｂ〜１１５ｇとを一体成形すると、遠赤外線放射および／または吸収部を効率よく作製することができる。
【０１１２】
図１５では、軸部の軸方向と垂直をなす面による突条部１１６Ｅ１，１１６Ｅ２の断面の形状のフィンの延びる方向１１５Ｅｋの長さの半分の長さだけ、フィン１１５Ｅｂの一方の主面に設けられた突条部１１６Ｅ１の位置がフィン１１５Ｅｂの他方の主面に設けられた突条部１１６Ｅ２の位置に対して、フィンの延びる方向１１５Ｅｋにずれている。図１５（ａ）は、本発明に一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置に設けられた遠赤外線放射および／または吸収部の変形例における軸部の軸方向と垂直をなす面による断面を示す図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の変形例の断面図においてフィンの部分を拡大して示す図である。なお、図１５において、フィンの表面に設けられているコーティング層は省略されている。また、符号１１５Ｅａが軸部である。
【０１１３】
また、図１４に示すように、フィンの主面は、隣接する突条部１１６Ｄ間に平坦部１１６Ｄｃを有するようにしてもよい。これにより、コーティング層をフィンの表面に均一に形成することができる。フィンの主面において、隣接する突条部間に平坦部が存在しない場合、遠赤外線放射物質を含有する塗料をフィンに塗布したとき、隣接する突条部間に塗料が多く溜まる場合がある。しかし、隣接する突条部間に平坦部を設けることによって、隣接する突条部間に塗料が多く溜まることを抑制することができ、コーティング層をフィンの表面に均一に形成することができる。また、突条部が隣接する突条部の陰になることが少ないので、遠赤外線が隣接するフィンの間に閉じ込められることを少なくし、室内環境を調節する効率を高めることができる。
【０１１４】
また、図１６に示すように、複数の突状部１１６Ｆにおいて、断面形状の三角形の底辺１１６Ｆｋと、底辺以外の２つの辺のうちの副軸側の反対側の辺１１６Ｆａ〜１１６Ｆｆとのなす角度は、すべて同じであるということではないようにしてもよい。たとえば、図１６に示す遠赤外線放射および／または吸収部１１５Ｆのように、軸部の軸方向と垂直をなす面による突条部１１６Ｆの断面形状の三角形の底辺１１６Ｆｋと底辺以外の２つの辺のうちの軸部１１５Ｆａ側の反対側の辺１１６Ｆａ〜１１６Ｆｆとの間のなす角度は、軸部１１５Ｆａ側にある突状部１１６Ｆである程大きくなるようにしてもよい。これにより、フィンと室内面構成部材との間の熱放射のやり取りが増加してエネルギー効率をさらに高くした室内環境の調整を可能にする。
【０１１５】
図１６（ａ）は、本発明に一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収装置に設けられた遠赤外線放射および／または吸収部の変形例における軸部の軸方向と垂直をなす面による断面を示す図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の変形例の断面図においてフィンの部分を拡大して示す図である。断面形状の三角形の辺１１６Ｆａ〜１１６Ｆｆは、辺１１６Ｆａから辺１１６Ｆｆへ進むにしたがって底辺１１６Ｆｋと辺１１６Ｆａ〜１１６Ｆｆとのなす角度は大きくなっている。
【０１１６】
たとえば、底辺１１６Ｆｋと辺１１６Ｆａとのなす角度は３０°であり、底辺１１６Ｆｋと辺１１６Ｆｂとのなす角度は約３５°であり、底辺１１６Ｆｋと辺１１６Ｆｃとのなす角度は約４０°である。また、底辺１１６Ｆｋと辺１１６Ｆｄとのなす角度は約４５°であり、底辺１１６Ｆｋと辺１１６Ｆｅとのなす角度は約５０°であり、底辺１１６Ｆｋと辺１１６Ｆｆとのなす角度は約５５°である。なお、図１６において、フィンの表面に設けられているコーティング層は省略されている。
【０１１７】
なお、複数の突状部において、断面形状の三角形の底辺と、底辺以外の２つの辺のうちの副軸側の辺とのなす角度は、すべて同じであるということではないようにしてもよいし、複数の突状部において、断面形状の三角形の底辺と、底辺以外の２つの辺のうちの副軸側の辺とのなす角度、および断面形状の三角形の底辺と、底辺以外の２つの辺のうちの副軸側の反対側の辺とのなす角度は、すべて同じであるということではないようにしてもよい。
【０１１８】
（４）以上の一実施形態では、遠赤外線放射および／または吸収装置は、部屋の壁に沿って配置されていたが、遠赤外線放射および／または吸収装置の配置される位置は壁に沿った位置に限定されない。たとえば、部屋の中央に遠赤外線放射および／または吸収装置を配置してもよい。
【０１１９】
（５）以上の一実施形態では、遠赤外線放射および／または吸収部が上下方向に延在するように遠赤外線放射および／または吸収部は配置されたが、遠赤外線放射および／または吸収部の配置は、遠赤外線放射および／または吸収部装置を設置する室内の形状や大きさ等によって適宜変更できる。たとえば、遠赤外線放射および／または吸収部が左右方向に延在するように遠赤外線放射および／または吸収部を配置してもよい。
【０１２０】
（６）上述の一実施形態では、床、壁および天井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室内面構成部材は、床と壁、壁と天井、天井と床の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やすいようにすることが重要である。
【０１２１】
遠赤外線放射物質を含む室内面構成部材の組み合わせを、床と壁、壁と天井、天井と床の３種の組み合わせのいずれかとした場合、各室内面構成部材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、本発明の一実施形態における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、各室内面構成部材の面の５０％以上、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％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／または冷却面は、複数の場所に分かれて配置されていてもよい。
【０１２２】
（７）上述の一実施形態では、遠赤外線放射物質の粉砕物（石粉）を漆喰またはニスに含有させる例を説明したが、当該粉砕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。たとえば、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の材料に混ぜるのではなく、セラミックスコー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の表面にコーティングしてもよい。
【０１２３】
（８）以上の一実施形態の室内環境調整システムを適用した部屋の床を、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や天井から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。また床に加えて（あるいは床はフローリング等の通常の床で）、壁や天井を石材パネルで構成してもよい。もちろん、石材は花崗岩に限定されない。
【０１２４】
（９）以上の一実施形態においては、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（たとえば玄武岩等）やセラミックス材料（たとえば、炭化珪素、窒化珪素、ガラス等）であってもよい。また、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、壁および天井から選ばれた少なくとも室内面構成部材に含まれる遠赤外線放射物質の配合割合と、フィンの表面層に含まれる遠赤外線放射物質の配合割合とを同一としてもよい。
【０１２５】
（１０）以上の一実施形態における遠赤外線放射および／または吸収部内部の媒質流路に流れる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。たとえば、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。
【０１２６】
（１１）以上の一実施形態では、軸部１１５ａの媒質流路１１５ｈに媒質を流すことによって軸部１１５を冷却したり加熱したりした。しかし、軸部１１５を冷却および／または加熱できれば、軸部１１５を冷却および／または加熱する方法は、媒質流路１１５ｈに媒質を流す方法に限定されない。たとえば軸部の中に発熱体（たとえば電熱線）を設けて軸部を加熱してもよい。
【０１２７】
また、軸部を冷却および／または加熱するのではなく図３（ａ）に示す給水パイプ１１７および／または排水パイプ１１８の部分にフィンを冷却および／または加熱する冷却および／または加熱部を設け、その冷却および／または加熱部がフィンを加熱および／または冷却するようにしてもよい。フィンの熱伝導性が良好である場合、またはフィンの長手方向の長さが短い場合、フィンの一部（たとえば端の部分のみ）を冷却および／または加熱するだけでフィン全体を冷却および／または加熱することができる。この場合、遠赤外線放射および／または吸収部は、フィンを冷却および／または加熱する軸部を有さなくてもよい。また、隣接する遠赤外線放射および／または吸収部の媒質流路１１５ｈの端部同士をパイプでつなぎ、遠赤外線放射および／または吸収部の媒質流路１１５ｈから排出された媒質が、隣接する遠赤外線放射および／または吸収部の媒質流路１１５ｈの中を流通するようにしてもよい。
【０１２８】
（１２）以上の一実施形態では、遠赤外線について述べたが、テラヘルツ帯電磁波であれば、遠赤外線に限定されない。ここで、テラヘルツ帯電磁波とは、周波数１００ＧＨｚ〜１００ＴＨｚ（波長３μｍ〜３ｍｍ）の電磁波である。たとえば、フィンは、少なくともその表面またはその表面の近傍にサブミリ波を放射および／または吸収しサブミリ波の放射率が０．６以上であるサブミリ波放射物質を含む材料を有してもよい。また、この場合、室内空間の室内面を構成する室内面構成部材は、フィンのサブミリ波放射物質とサブミリ波共鳴する同一のまたは異なるサブミリ波放射物質を含む材料を有し、フィンを冷却すると、その冷却の間、フィンが１次的な冷放射源となり、フィンのサブミリ波放射物質が、室内面構成部材のサブミリ波放射物質が放射するサブミリ波を共鳴吸収することで、室内面構成部材を室内および／または人体に対する２次的な冷放射源とし、および／または、フィンを加熱すると、その加熱の間、フィンが１次的な熱放射源となり、フィンのサブミリ波放射物質が放射するサブミリ波を室内面構成部材のサブミリ波放射物質が共鳴吸収することで、室内面構成部材を室内および／または人体に対する２次的な熱放射源とする。
【０１２９】
（１３）本発明の一実施形態を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、各種建材や工法を適宜選択できることはいうまでもない。
【０１３０】
以上の実施形態と変形例の一つ、もしくは複数を組み合わせることも可能である。また、変形例同士をどのように組み合わせることも可能である。
【０１３１】
以上の説明はあくまで一例であり、発明は、上記の実施形態に何ら限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１３２】
４１，４２，４４，４５ 遠赤外線
４３ 人体
１００ 部屋
１０１ 室内空間
１１０ 遠赤外線放射および／または吸収装置
１１１ 冷温水発生装置
１１５，１１５Ａ〜１１５Ｅ 遠赤外線放射および／または吸収部
１１５ａ 軸部（副軸）
１１５ｂ〜１１５ｇ，１１５Ａｂ，１１５Ａｃ フィン
１１５ｈ 媒質流路
１１５ｉ コーティング層
１１６Ｃ，１１６Ｄ，１１６Ｅ１，１１６Ｅ２ 突条部
１１７ 給水パイプ（主軸）
２００ 床
２０５ ニス層
３００ 壁
３０４ 漆喰の壁面
４００ 天井
４０４ 漆喰の天井面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸と、該主軸に対して垂直をなし、平行に並ぶ複数の副軸とを有し、
遠赤外線を放射および／または吸収し、前記副軸の軸方向に延在する複数の放射および／または吸収部材を含む遠赤外線放射および／または吸収部を複数有し、
前記複数の遠赤外線放射および／または吸収部は、前記主軸に沿って並列に配置され、
前記複数の放射および／または吸収部材のうちの２つの放射および／または吸収部材は、前記副軸の軸方向と垂直をなす面による断面形状が略Ｖ字型になるように配置され、
前記２つの放射および／または吸収部材は、前記副軸を通り前記主軸に対して垂直である面の一方側と他方側とにそれぞれ配置され、
前記複数の放射および／または吸収部材は、少なくともその表面またはその表面の近傍に遠赤外線を放射および／または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を有する遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項２】
前記２つの放射および／または吸収部材と、前記副軸を通り前記主軸に対して垂直である面とのなすそれぞれの角度が２５〜６５°である請求項１に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項３】
前記複数の放射および／または吸収部材は、前記２つの放射および／または吸収部材の他に、前記主軸の軸方向に延在する２つの主軸方向放射および／または吸収部材を含み、
前記主軸方向放射および／または吸収部材の前記主軸の軸方向の長さは、前記主軸と前記副軸とからなる面に前記２つの放射および／または吸収部材を投影したときの影の前記主軸の軸方向の長さよりも小さく、
隣接する前記遠赤外線放射および／または吸収部における前記主軸方向放射および／または吸収部材の間には隙間がある請求項１または２に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項４】
前記放射および／または吸収部材のうちの少なくとも１つの放射および／または吸収部材の主面は、凹凸を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項５】
前記放射および／または吸収部材のうちの少なくとも１つの放射および／または吸収部材は、前記副軸の軸方向に延在し、前記放射および／または吸収部材における前記副軸の軸方向と垂直をなす面による断面の長さ方向に並ぶ複数の突条部を、前記放射および／または吸収部材の２つの主面にそれぞれ有する遠赤外線放射および／または吸収部を有する、請求項４に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項６】
前記副軸の軸方向と垂直をなす面による前記突条部の断面形状が、前記長さ方向の辺を底辺とする三角形である請求項５に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項７】
前記複数の突状部において、前記断面形状の三角形の前記底辺と、前記底辺以外の２つの辺のうちの前記副軸側の辺とのなす角度および／または前記断面形状の三角形の前記底辺と、前記底辺以外の２つの辺のうちの前記副軸側の反対側の辺とのなす角度は、すべて同じであるということではない請求項６に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項８】
前記放射および／または吸収部材の主面は、隣接する前記突条部の間に平坦部を有する請求項５〜７のいずれか１項に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項９】
前記放射および／または吸収部材の一方の主面に設けられた突条部の位置と、前記放射および／または吸収部材の他方の主面に設けられた突条部の位置とは、前記副軸から延出する前記長さ方向の面に対して非対称である請求項５〜８のいずれか１項に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項１０】
前記遠赤外線放射および／または吸収部は、前記副軸に沿って軸部を含み、
前記軸部の中には、前記軸部を冷却および／または加熱する媒質が通る媒質流路が設けられている請求項１〜９のいずれか１項に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項１１】
環境調整すべき室内空間に請求項１〜１０のいずれか１項に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置を配置して構成される室内環境調整システム。
【請求項１２】
前記室内空間の室内面を構成する室内面構成部材は、前記放射および／または吸収部材の前記遠赤外線放射物質と遠赤外線共鳴する同一のまたは異なる遠赤外線放射物質を含む材料を有し、
前記放射および／または吸収部材を冷却すると、その冷却の間、前記放射および／または吸収部材が１次的な冷放射源となり、前記放射および／または吸収部材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共鳴吸収することで、前記室内面構成部材を室内および／または人体に対する２次的な冷放射源とし、および／または、
放射および／または吸収部材を加熱すると、その加熱の間、前記放射および／または吸収部材が１次的な熱放射源となり、前記放射および／または吸収部材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共鳴吸収することで、前記室内面構成部材を室内および／または人体に対する２次的な熱放射源とする請求項１１に記載の室内環境調整システム。
【請求項１】
主軸と、該主軸に対して垂直をなし、平行に並ぶ複数の副軸とを有し、
遠赤外線を放射および／または吸収し、前記副軸の軸方向に延在する複数の放射および／または吸収部材を含む遠赤外線放射および／または吸収部を複数有し、
前記複数の遠赤外線放射および／または吸収部は、前記主軸に沿って並列に配置され、
前記複数の放射および／または吸収部材のうちの２つの放射および／または吸収部材は、前記副軸の軸方向と垂直をなす面による断面形状が略Ｖ字型になるように配置され、
前記２つの放射および／または吸収部材は、前記副軸を通り前記主軸に対して垂直である面の一方側と他方側とにそれぞれ配置され、
前記複数の放射および／または吸収部材は、少なくともその表面またはその表面の近傍に遠赤外線を放射および／または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を有する遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項２】
前記２つの放射および／または吸収部材と、前記副軸を通り前記主軸に対して垂直である面とのなすそれぞれの角度が２５〜６５°である請求項１に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項３】
前記複数の放射および／または吸収部材は、前記２つの放射および／または吸収部材の他に、前記主軸の軸方向に延在する２つの主軸方向放射および／または吸収部材を含み、
前記主軸方向放射および／または吸収部材の前記主軸の軸方向の長さは、前記主軸と前記副軸とからなる面に前記２つの放射および／または吸収部材を投影したときの影の前記主軸の軸方向の長さよりも小さく、
隣接する前記遠赤外線放射および／または吸収部における前記主軸方向放射および／または吸収部材の間には隙間がある請求項１または２に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項４】
前記放射および／または吸収部材のうちの少なくとも１つの放射および／または吸収部材の主面は、凹凸を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項５】
前記放射および／または吸収部材のうちの少なくとも１つの放射および／または吸収部材は、前記副軸の軸方向に延在し、前記放射および／または吸収部材における前記副軸の軸方向と垂直をなす面による断面の長さ方向に並ぶ複数の突条部を、前記放射および／または吸収部材の２つの主面にそれぞれ有する遠赤外線放射および／または吸収部を有する、請求項４に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項６】
前記副軸の軸方向と垂直をなす面による前記突条部の断面形状が、前記長さ方向の辺を底辺とする三角形である請求項５に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項７】
前記複数の突状部において、前記断面形状の三角形の前記底辺と、前記底辺以外の２つの辺のうちの前記副軸側の辺とのなす角度および／または前記断面形状の三角形の前記底辺と、前記底辺以外の２つの辺のうちの前記副軸側の反対側の辺とのなす角度は、すべて同じであるということではない請求項６に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項８】
前記放射および／または吸収部材の主面は、隣接する前記突条部の間に平坦部を有する請求項５〜７のいずれか１項に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項９】
前記放射および／または吸収部材の一方の主面に設けられた突条部の位置と、前記放射および／または吸収部材の他方の主面に設けられた突条部の位置とは、前記副軸から延出する前記長さ方向の面に対して非対称である請求項５〜８のいずれか１項に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項１０】
前記遠赤外線放射および／または吸収部は、前記副軸に沿って軸部を含み、
前記軸部の中には、前記軸部を冷却および／または加熱する媒質が通る媒質流路が設けられている請求項１〜９のいずれか１項に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置。
【請求項１１】
環境調整すべき室内空間に請求項１〜１０のいずれか１項に記載の遠赤外線放射および／または吸収装置を配置して構成される室内環境調整システム。
【請求項１２】
前記室内空間の室内面を構成する室内面構成部材は、前記放射および／または吸収部材の前記遠赤外線放射物質と遠赤外線共鳴する同一のまたは異なる遠赤外線放射物質を含む材料を有し、
前記放射および／または吸収部材を冷却すると、その冷却の間、前記放射および／または吸収部材が１次的な冷放射源となり、前記放射および／または吸収部材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共鳴吸収することで、前記室内面構成部材を室内および／または人体に対する２次的な冷放射源とし、および／または、
放射および／または吸収部材を加熱すると、その加熱の間、前記放射および／または吸収部材が１次的な熱放射源となり、前記放射および／または吸収部材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共鳴吸収することで、前記室内面構成部材を室内および／または人体に対する２次的な熱放射源とする請求項１１に記載の室内環境調整システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−１０４６１５（Ｐ２０１３−１０４６１５Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４８９７３（Ｐ２０１１−２４８９７３）
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（５０４２５０８９７）石の癒株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（５０４２５０８９７）石の癒株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]