寝室用パネルエアコン「眠リッチ®」開発者の株式会社フジタ 次世代空調事業部 商品開発部 部長 小野幹治氏

寝室用パネルエアコン「眠リッチ®」開発者の株式会社フジタ 次世代空調事業部 商品開発部 部長 小野幹治氏

ゼネコンが「眠り」を変える日。「風のないエアコン」をフジタが本気で作った理由

「風がない、音がない」という独自の技術で、質の高い睡眠環境を提供する寝室用パネルエアコン『眠リッチ®』。放射式の冷暖房技術を一般住宅向けに昇華させたこの製品は、空調機として初めて「スリープサポート認証(ゴールド)」を取得するなど、スリープテック業界からも熱視線を浴びている。

寝室用パネルエアコン『眠リッチ®』

この画期的な製品を開発・展開しているのは、家電メーカーではなく、大手ゼネコンの株式会社フジタ(株式会社長府製作所 共同開発)だ。

「なぜゼネコンが、寝室向けのエアコンを?」 取材前、正直そう思っていた。だが話を聞き始めると、すぐに気づく。この製品は、現場の「困りごと」から始まった、極めてゼネコンらしいものづくりの結晶なのだと。材料を片っ端から試し、協力業者を探し回り、データを積み上げる——。その泥臭いプロセスのすべてが、誰かの安眠につながっている。

今回は、眠リッチ®を世に生み出した株式会社フジタ 次世代空調事業部 商品開発部 部長の小野幹治氏に、開発の全軌跡を聞いた。

「答えのある設計」を求めて、東工大からゼネコンへ

なぜゼネコンの技術者が、「眠り」を本気で研究するのか。その答えは、小野氏のキャリアの原点にある。

小野氏が学んだ東京工業大学 建築学科では、学生の半数以上が「建築家になりたい」という夢を持って門をたたく。デザイン系の研究室に進めるのは成績上位の4分の1ほどで、小野氏もそのひとりだった。

「でも、デザインをやり始めると、答えがないんですよ。優れているとされているものが私には全然良く見えなかったり、評価が人によって異なったり。東工大に入るために必死に数学と物理を勉強してきて、『答えを出す』ことには自信があったのに、デザインの領域ではまったく使わなかった」

そんな悶々とした気持ちを抱えていた小野青年が、大学院進学のための試験勉強で環境工学の教科書を読んでいると、ある概念に目が止まった。「パッシブソーラーハウス」だ。

「太陽の角度と放射を使って、夏は日射を入れないようにして、冬は日射を取り込んで蓄熱する。それをうまく組み合わせると、極限まで空調エネルギーを使わずに済む設計ができるんです。試験勉強をしながら、『こっちのほうが絶対面白いな』と思ってしまって」

デザイン系に進む予定を変更し、環境系の研究室へと志望を切り替えた。そこで熱計算とシミュレーションを習得し、修士論文では「団地の熱環境変遷シミュレーション」に取り組む。

「1970年代から、団塊の世代向けに作られ続けてきた団地ですが、5年ごとくらいに形が変わっていくんです。最初は5階建てで十分な棟間距離を取ったシンプルな平行配置、それが次第に細長くなったり、東西南北を無視した配置になったり。その変遷を6つの時代に分けて、室内の熱環境がどう変わったか、ヒートアイランドへの寄与はどうかを年間シミュレーションで評価しました」

その結果、住む人にとって最も快適なのは、最初のシンプルな平行配置だった。十分な棟間距離を取ったあの形なら、「設計次第では、空調に頼らずとも快適な室内環境が実現できる」という結論が出たという。

そして、修士論文を書いているさなか、フジタから同社技術センターへの誘いがあり、入社に至った。

サッカー場から獣舎まで手掛ける「熱の何でも屋」に

入社後、半年の現場研修を経て技術センターに戻ると、最初は先輩社員の手伝いからスタートした。フジタが当時スポンサーを務めていたサッカークラブの練習グラウンドで、透水性試験や芝の管理試験を手伝ったりと、「記憶にも残らないぐらいの下働き」が続いたと振り返る。

転機は、「小野は熱計算ができるらしい」と社内で認識されたことだった。

「日韓ワールドカップを控えて、韓国でサッカーグラウンドの開発が進んでいた時期でした。真冬の韓国でグラウンドを作るとき、芝の根っこが凍らないようにするにはどうすればいいかを、気象データを集めて年間シミュレーションを行い、設計に落とし込みました」

さらには、動物園の獣舎の熱環境を測定して、その動物が本来生息する気候条件に近づけるにはどうすればよいかを提案する仕事も舞い込んできた。「”熱”のことなら何でもやってくれる人」という社内コンサルタントのような存在になっていった。

やがて本格的な仕事として割り当てられたのが、大規模倉庫・工場の「床結露対策」だった。

「大空間になると、春先はコンクリートの床に必ず結露が出るんです。冬の冷たさが床にキープされていて、春先の湿った空気が入ってくるとドッと結露する。それを防ぐために、床下にどれくらいの断熱材を入れて、何W/m2の照明発熱量を加味して、換気をどうするか、という仕事が一時期、仕事の3割くらいを占めていました」

そのノウハウをシステム化して若手でも計算できるような仕組みを作り上げ、自分の手から離れたとき、次のプロジェクトが始まった。それが、眠リッチ®へとつながる研究だった。

病室の「風」は、患者にとって敵だった

当時のフジタは、大規模倉庫と並んでもう一つ、利益率の高い病院の受注に力を入れていた時期だった。そこで技術センターのチームに課題として持ち込まれたのが、「病院用の放射冷暖房システム」の開発だ。

4人部屋の病室を想像してほしい。天井の中央に四方へ気流を吹き出す空調機がついた、あの一般的な配置だ。患者にとって、あの「風」は思いのほか厄介な存在なのだ。

「点滴中はちょっとした風向きの変化も困りますし、人工透析の方や術後で安静にしているような患者さんは低代謝で身体が極めて敏感な状態になっています。そこに少し風が当たるだけで強烈に感じてしまい、眠れなくなる。埃を立てたくない手術室や人工透析室も同じです。病院には『風が絶対ダメ』な環境が本当にたくさんあるんです」

そこで注目したのが「放射(輻射)冷暖房」という方式だった。一般的なエアコンが「風(気流)」で温度を調整するのに対し、放射冷暖房は目に見えない「赤外線」を利用する。私たちが太陽の光で暖かさを感じるように、物体の表面温度が周囲と異なると、空気を介さずに熱が伝わる。これが放射熱の原理だ。床暖房はその代表例で、風ではなく床面の温度によって室内を暖める。その原理を天井に応用し、空調の「風」ではなく「面の温度」で室内環境をコントロールする技術が放射冷暖房だ。

※参考(動画):【フジタ】『眠リッチ』 寝室用エアコン 放射冷暖房のメカニズム解説編/ YouTube(大和ハウスグループ公式チャンネル)

当時すでに放射冷暖房という方式自体は存在していた。天井裏に冷温水管を通し、金属パネルの表面温度を変化させることで、風を使わずに放射熱で室温を調整する仕組みが一般的だった。ただ、コストが問題だった。小さな個室一部屋あたり、設置に数百万円かかることも珍しくなかった。

「特別室やVIPクラスの病室でしかペイできないから、一般的な病室には入れられなかった。それを他社比で一桁安く作れたら、ゼネコンとして病院を受注しやすくなるんじゃないか、というのがスタートでした」

試行錯誤の末にたどり着いたのが、石膏ボードと透湿クロスの組み合わせだった。石膏ボードの天井を裏側から空調機で冷やすと、通常は表面に結露が生じてしまう。ところが、ビニールクロスの代わりに透湿クロスを貼ると、冷房空気の乾燥性能が裏側から湿気を引き抜き、結露する前に乾かしてしまう。「結露しない、冷たい天井」が実現できたのだ。複数の特許を取得し、実際に病院へ施工された事例も生まれた。

病院用天井放射冷暖房システムが導入された「埼玉石心会病院」の化学療法室

そして、フジタが大和ハウスグループに参画するタイミングで、「いいシステムなので、住宅用も作れないか」という話が立ち上がった。

こうして、病院受注のための技術として始まったプロジェクトは、「寝室用の風を感じないエアコン」というまったく別の方向へ舵を切ることになった。

途方もない素材検証の果てにあった答えは「オフィスのパーテーション」

住宅向けシステムを作るうえで、最初の壁は「重さ」だった。前述の通り、病院用システムで使っていた天井パネルは、石膏ボード系の重い素材で作られていた。住宅の天井に取り付けるには、もっと軽くしなければならない。

さらに石膏ボードと同じように透湿性も必要だった。そのうえ、「高級感があり、硬い平面」に見えるものでなければ、寝室には馴染まない。機能だけでなく、見た目の質感も最初から開発の条件に組み込まれていた。

「寝室の天井は毎晩見上げるものだから、圧迫感なく、部屋に馴染んで、それでいて少し上質に見える。そのバランスにはかなりこだわりました。角の半径ひとつとっても、当時の最先端だったiPhoneのラインを意識して、先進的でありながら柔らかく見える半径を何度も試しました」

グループ会社(当時のダイワラクダ工業、現・デザインアーク)のメンバーが様々な内装材を持ち込み、大手住宅設備機器会社である株式会社長府製作所の高温高湿実験室で、夏を想定した過酷な条件下で次々と検証した。

試した素材を挙げればキリがない。ハードボード、ケイカル板、最薄規格の石膏ボード、透湿性樹脂パネル…。「結露しない、でも重い」「軽い、でも結露する」の繰り返しだ。

この停滞を打破する答えは身近にあった。

「フレームにストレッチ素材の布を張ったタイプのパーテーション、よくオフィスにありますよね。あの布で試したら、うまくいったんです」

眠リッチ®に使用されているサーモテックファイバー生地

布ならば軽く、しかも透湿性がある。方向性が決まると、今度はその布を量産できる縫製業者探しが始まった。アパレルの縫製では小さな布しか対応できず、天井パネルサイズの大型の布を扱えるのは、自動車のシートを手がけるような工場だった。

「布屋をいろいろ探し回って、縫製まで対応してくれて、大型の生地を扱えるところを探すのが大変でした。なんとか量産を一緒にやってくれている会社と出会えた。いま振り返ると、本当に地道な作業でした」

眠リッチ® (壁掛タイプ)の前で。室内は、風はないのに冷気を感じる不思議な感覚。

「完全な放射冷暖房ではない」ことが立ち上がりの遅さをカバーする

これまで説明したように、放射冷暖房は風を使わない。だが、それゆえの弱点もある。立ち上がりの遅さだ。

一般的なエアコンは「いかに早く目標温度に達するか」を重視する。立ち上がりが早い代わりに、温度を安定させるために常に風が出続ける。一方、放射冷暖房は立ち上がりに時間がかかる代わりに、一定温度になったあとの安定性が高く、風も音もない。

「会議室のように5分後にお客様が来る、という場面では立ち上がりの早い一般的なエアコンのほうが確実に向いています。でも寝室なら30分前につけておけばいい。立ち上がりより、寝ている間ずっと静かでいることのほうがはるかに大事ですから」

とはいえ、その弱点にただ甘んじているわけではない。眠リッチ®のユニークな点は「完全な放射冷暖房ではない」ことだ。眠リッチ®は、「ハイレンジ・ヒートポンプエンジン」という室内ユニットで冷却・加熱した空気を、独自のサーモテックファイバーパネルに当て、布の表面温度を変化させることで放射熱を発生させる仕組みだ。つまり、冷温水を循環させて冷暖房を行う一般的な放射冷暖房と異なり、空気を放射熱に変換するハイブリッド構造になっている。ある程度の空気の流れも活用しているため、純粋な放射冷暖房システムに比べて立ち上がりが早いのだ。

眠リッチ® (壁掛タイプ)の放射冷暖房システムの仕組み

「赤外線100%だと立ち上がりがどうしても遅くなる。でも空気の通りも利用できるので、立ち上がりもそこまで遅くない。これが眠リッチ®の特徴のひとつです」

なぜ「風がない」とよく眠れるのか

では、ここで改めて「睡眠と風」の関係について紐解いていきたい。

「風がないからよく眠れる」という主張は、直感的にはわかりやすい。だがその効果は、複数の経路で睡眠に作用していることがわかってきた。

風がないことの恩恵は、大きく分けて三つある。一つ目は「無意識の寝返り」を防げることだ。片側から風が当たり続けると、体は無意識に風から逃げようとして寝返りを打ってしまう。寝返り自体は自然な行動だが、深い睡眠段階のデリケートなタイミングで起きてしまうと、せっかくの睡眠サイクルが一気にリセットされてしまう。

二つ目は「空気の質」が保たれること。風がなければ室内の塵が舞い上がらず、口元には常に清潔な空気が届く。鼻が詰まりにくく、喉も乾燥しにくいため、自然な鼻呼吸が促される。

そして三つ目が、送風音がないことによる「静けさ」だ。風がないことと音がないことは密接に連動しており、一体となって質の高い深い眠りを守っている。

「あらゆる快適性の根本が、『風がない』ことに集約されるんです」

脳波で証明し、論文レベルの認証へ

「体感でよかった」だけでは製品として世に出せない。効果の数値化が次の課題だった。

まず技術センターで、まったく同じ形状の2部屋を用意し、片方に眠リッチ®、もう片方に一般的なエアコンを設置して、被験者に寝比べてもらい脳波を測定した。

「アンケートではバイアスがかかるんです。被験者は無意識に『よかった』と答えがちになる。だから脳波で客観的に見たんです。その結果、眠リッチ®の部屋で寝たほうが、中途覚醒が明らかに少なかった」

ただ、自社データでは社会的な説得力が足りない。そこで豊橋技術科学大学の建築・睡眠環境研究室に依頼し、第三者試験を実施。バイアスを排した環境で行った結果は、「就寝中の中途覚醒時間がエアコン比で80%減少」という明確な数値を示した。

眠リッチ®が睡眠に与える影響。

この結果を引っ提げて挑んだのが、(一社)睡眠ヘルスケア協議会の「スリープサポート認証」だ。約10製品が認定を受けている中で、眠リッチ®は空調機部門として初のゴールド認証を取得した。

「認証の審査は、学術論文と同レベルの厳格さなんです。被験者へのブラインド処理の程度、測定方法、統計手法、さらに数値の平均が違うだけではダメで、有意差検定(P値0.05以下)まで確認される。20項目以上の審査を受けましたが、その厳しさは論文の査読並みでした」

同じゴールドを持つ製品としては、睡眠計測アプリや布団、耳栓などがあるが、空調機がゴールド認証を取得するのは初のことだという。

ゼネコンが「マーケティング」を学んだ日

技術が完成に近づいたとき、改めて向き合わざるを得なかった問題もあった。そもそも眠リッチ®は、ゼネコンの技術開発としては異例の製品だった。

「技術センターで開発する以上、簡単に真似されてしまうものは作らない、というのが最低条件でした。どんなに優れた技術でも、パッケージ化して海外に流せばあっという間にコピーされてしまう。つまり、ゼネコンにしか使いこなせない、物理的な施工を伴わないと成立しない技術でなければならないという考えで、従来は開発に取り組んできました」

ところが、一般向けに販売する眠リッチ®は、その哲学から初めて外れようとしている製品だった。単独で成立する製品として販売するからには、特許で細かく守りを固めながら進めていく必要があった。

そしてもう一つ、組織として全く経験のない壁が立ちはだかった。「マーケティング」だ。

「これまでのゼネコンの技術開発は、顧客が10社20社の世界。相手の顔が見えていて、マンパワーで営業できるBtoBの世界には慣れていました。でも眠リッチ®の相手は不特定多数の一般消費者。どこにいるかもわからない相手に、どうやって届けるか。そのやり方をゼネコンは知らなかったんです」

最初は外部コンサルタントを雇ったが、形にならなかった。次に、大手メーカーのマーケティング部門出身の顧問人材を迎え入れ、広告代理店やマーケティング会社との「通訳」として動いてもらいながら、ようやく戦略の輪郭が見えてきた。ターゲットが「睡眠市場」であることは小野氏の中ではかなり早い段階から固まっていたが、マーケティング調査を経て初めて「誰にどうやって売るか」が整理され、そのプロセスの中で『眠リッチ®』というブランド名も生まれた。

「マーケ・販売戦略が回り始めたのは、製品がほぼ完成してからでした。技術開発がそこまで先行していた。それ自体は反省点でもあるんですが、先に形を作っていたからこそ、今があるとも言えます」

ゼネコンが家電量販店の棚でモノを売る

眠リッチ®には現在2つのラインナップがある。新築・リフォーム時など設計段階から組み込む「天吊スマートタイプ」と、既存のエアコンと同じ位置に後付けできる「壁掛タイプ」だ。この壁掛タイプの登場が、ゼネコンとして前例のない販売モデルを可能にした。

「家電量販店の店頭に並べて、あとはそれぞれ売ってもらう、というモデルをメインの流通にしようとしています。ゼネコンがこうした商流を活用することは、なかなかないですよね」

壁掛タイプは、既存のエアコン工事業者が取付説明書を見れば施工できるレベルに落とし込まれており、工事費も既存エアコン施工費の約1.5倍程度に抑えられている。これにより、戸建て・マンション問わず一般家庭への導入ハードルが大きく下がった。

壁掛タイプの設置イメージ

物流・在庫管理は長府製作所に委ね、受注が入ったら製造・出荷してもらう形を取る。工場も倉庫も持たないゼネコンが製品を売るための、まったく新しいモデルだ。

病院をはじめとした法人向けの提案も引き続き行いながら、一般家庭への普及を本気で狙う。

「フジタ=睡眠」を目指して

今、小野氏の頭の中の大半は「睡眠」で占められている。

「技術センターの研究分野は様々で、植物の研究をしている人もいる。それらと組み合わせながら、ゼネコンとしてスリープテックの領域に色をつけていきたい」

天井の空調という切り口から入ると、ベッドメーカーとも照明会社とも競合せずに連携できる。

「最終的には、フジタにマンションを任せたら寝室が快適、フジタにホテルを任せたら睡眠の質が違う。そういうポジションを獲りにいきたい。スリープテックという分野では、今のところゼネコンではフジタが先行しているという自負があります」

そして最後に、眠リッチ®の開発の根底にある思いをこう語った。

「1日の3分の1、質のいい睡眠を取ると、残りの3分の2のパフォーマンスが上がる。深く寝て、高く活動する。この下と上のギャップをいかに広げるかに、1ミリでも貢献したい。今は寝室の熱環境というところからしか貢献できていないですが、いい眠りのための1日のサイクル全体をデザインできるのは、ハコモノから造ることのできるゼネコンが一番強いと思っています」

眠りが変われば、一日一日の生き方が変わる。ゼネコンが、多忙な現代を生きる人々のパフォーマンスそのものをデザインしようとしている。

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