(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一層が粗粒で、第二層が細粒で、第三層が中粒で構成され、
少なくとも第二層と第三層との間に混和防止層を設けてなる土壌層と、
前記土壌層を収納する収納部の下部に通気部を設けた基体と、
前記通気部と供給管を介して接続する送風機とからなり、
前記土壌層に植物を植え、この植物、土壌層、通気部を順次経て浄化された空気を送風機により供給する空気浄化設備。
【請求項２】
前記植物は、ハーブ、アグラオネマ、ゴールデンポスト、ゴールドクレスト、シルバースタの少なくとも２種以上の組み合わせである請求項１に記載の空気浄化設備。
【請求項３】
前記土壌層が、セラミックス製土壌改良材で構成されている請求項１又は２に記載の空気浄化設備。
【請求項４】
前記通気部に溜まった水を排出する排水装置を設けた請求項１から３のいずれか一項に記載の空気浄化設備。
【請求項５】
前記通気部と前記送風機との間にフィルタを介装した請求項１から４のいずれか一項に記載の空気浄化設備。
【請求項６】
前記排水装置からの排水を貯水槽に溜め、この貯水槽の水を前記植物に給水する給水装置を配設してなる請求項１から５のいずれか一項に記載の空気浄化設備。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の空気浄化設備の供給管から供給される浄化空気を、前記供給管と接続する供給通路を住宅の所望室内に配設して、浄化空気を室内に供給する室内浄化システム。
【請求項８】
浄化空気を室内に供給すると共に、室内に浮遊している粉塵、臭い、有害ガス等を室内に設けた排気装置により、浄化空気と共に排気するようにした請求項７に記載の室内浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物や土壌の持つ空気浄化作用を利用した空気浄化設備及び浄化空気供給システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、植物や土壌中のバクテリアには、その炭酸同化作用や有機物質分解作用により、空気を浄化する働きがあることが知られているが、この植物や土壌の持つ空気浄化作用を、宇宙飛行船のような密閉された狭い空間で利用した例がある。
【０００３】
すなわち、図６に示すように、上方が開放し、側壁に多数の透孔５１を穿設した円筒状の容器５２の内部に、余った水を溜める貯水器５３を内設し、この上部開放部にすり鉢状の収納器５４を載置し、この収納器５４の底部外側下方に吸引用小型ファン５５を配設し、このファン５５と接続する吸引管５６を収納器５４の底中央から上方に突出させて設け、この吸引管５６を覆うように前記収納器内に活性炭と土壌と（以下単に土壌等５７と記す）を投入し、この土壌等５７に植物５８を植えてなる装置である。
【０００４】
そして、この装置の吸引ファン５５を駆動することにより、植物５８、土壌等５７を経由して、系外の空気が吸引管５６に吸引され、容器５２の透孔５１から浄化された空気が排出されるものである。
【０００５】
この場合、系外の空気が前記土壌等５７を通過する際に、土壌等５７内の水分を蒸発させるため、植物の根が乾燥しないように頻繁に水をやる必要がある。
又、これらの土壌等５７には空気が通過しやすい（通気性に優れている）ことが要求される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記土壌等に給水することにより、土壌等の粒径の細かいものは、この水と共に粗い粒径の隙間に流下し、この隙間を次第に埋め、通気性を悪くする。
【０００７】
又、あまり水やりの頻度が高いと土壌中の栄養分やバクテリヤが余分の水と共に、収納器５４から落下して容器５２に内装した貯水器５３に流出してしまうため、こまめに肥料を供給しなければならず手数のかかるものであった。
【０００８】
一方、活性炭は、使用の当初は吸着力が高いが、頻繁な水や肥料の供給により当該吸着力が低下しやすく、その浄化作用が短期間しか継続しないものであり、さらに、通常の土壌に比べて高価である。
【０００９】
以上のように、前記土壌等は、短期間で交換しなければならず、この交換作業により植物の根を痛め、植物を枯らしてしまうこともしばしばであった。
さらに、土壌交換をする必要があることから、あまり大きな植物を使用できず、多量の空気浄化能力を確保するのとが困難で、広い開放空間には不向きな装置であった。
【００１０】
そこで、上記従来技術に鑑みて、本発明の空気浄化設備及び浄化空気供給システムは、給排水の手間がかからず、土壌交換をすることなく長期間使用でき、広い空間にも、安価に多量の浄化空気を供給することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の空気浄化設備は、第一層が粗粒で、第二層が細粒で、第三層が中粒で構成され、少なくとも第二層と第三層との間に混和防止層を設けてなる土壌層と、前記土壌層を収納する収納部の下部に通気部を設けた基体と、前記通気部と供給管を介して接続する送風機とからなり、前記土壌層に植物を植え、この植物、土壌層、通気部を順次経て浄化された空気を送風機により供給する構成である。
【００１２】
この構成によれば、粒度の異なる三層の土壌層とし、混和防止層により各層の粒子が混ざることがないため、安価な土壌を使用し、土壌交換することなく長期間に亘り通気性、保水性が確保でき、又、多量の浄化空気を長期間供給できる。
【００１３】
請求項２において、前記植物が、ハーブ、アグラオネマ、ゴールデンポスト、ゴールドクレスト、シルバースタの少なくとも２種以上の組み合わせた構成である。
【００１４】
この構成によれば、植物による空気の浄化が効率よくでき、また、植物の持つ香りを供給できる。
請求項３において、前記土壌が、セラミックス製土壌改良材である。
【００１５】
この構成によれば、当該改良材の強度が優れているため、土壌を積層しても当該粒子が崩れにくいので、崩れた粉により粒子隙間を埋めて通気性を損なうことなく、多量の浄化空気を長期間供給できる。
【００１６】
請求項４において、前記通気部に溜まった水を排出する排水装置を配設した構成である。
この構成によれば、通気部に溜まった水を排水でき、浄化空気を必要以上に湿らせることがない。
【００１７】
請求項５において、前記通気部と前記送風機との間にフィルタを介装した構成である。  この構成によれば、植物、土壌及び通気部を通過した浄化空気に含まれる細かな埃や、黴の胞子等を除去でき、より浄化された空気を供給できる。
【００１８】
請求項６において、前記排水装置からの排水を貯水槽に溜め、この貯水槽の水を前記植物に給水する給水装置を配設した構成である。
この構成によれば、給排水の手間が掛からず、給水する水を循環使用できるため経済的であり、前記貯水槽で液体肥料を添加補給でき、植物の育成管理に好適である。
【００１９】
請求項７において、前記空気浄化設備の供給管から供給される浄化空気を、前記供給管と接続する供給通路を住宅の所望室内に配設して、浄化空気を室内に供給する構成である。
【００２０】
この構成によれば、植物や土壌により浄化された多量の空気を室内に安価に供給できるシステムを提供できる。
請求項８おいて、浄化空気を室内に供給すると共に、室内に浮遊している粉塵、臭い、有害ガスを、室内に設けた排気装置により、浄化空気と共に排出する構成である。
【００２１】
この構成によれば、浄化空気を多量に室内に供給し、室内の汚れた空気と共に、強制的に排気でき、常にきれいな空気が充満した室内とすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る空気浄化設備及び浄化空気供給システムの実施の形態例を図面に基づき説明する。
【００２３】
本発明に係る空気浄化設備Ａは、図１に示すように、第一層１が粗粒で、第二層２が細粒で、第三層３が中粒で構成され、少なくとも第二層２と第三層３との間に混和防止層４を設けてなる土壌層５と、前記土壌層５を収納する収納部１３の下部に通気部１４を設けた基体１０と、前記通気部１４に供給管２０を接続し、この供給管２０の途中に順に介装したフィルタ２１及び送風機２２と、前記通気部１４に溜まった水を排出する排水装置２３と、この排水装置２３からの排水を貯水槽２７に溜め、この貯水槽２７の水を植物３５に給水する給水装置３０とからなり、前記土壌層５に植物を植物支持体３６を介して植え、この植物３５、土壌層５、通気部１４を順次経て浄化された空気を送風機２２により供給するものである。
【００２４】
前記土壌層５は、図２に示すように、上から粗粒からなる第一層１を、細粒からなる第二層２を、中粒からなる第三層３をそれぞれ積層してなるものである。
これは、粒径の異なる各層を積層して用いることにより、土壌層５全体が、通気性や保水性を長期間維持確保して、植物の育成を維持促進し、土壌中のバクテリアの繁殖を確保して、多量の空気を浄化する能力を長期間確保できるからである。
【００２５】
前記土壌層５の各層の厚さは、第一層１が、８０〜１２０ｍｍ、第二層２が、１８０〜２５０ｍｍ、第三層３が、１５０〜２００ｍｍとするのが好ましい。
各層の厚さを前記のようにするのは、第一層１が当該土壌層５全体の保水性を確保して、表層からの水分の蒸発を極力抑える働きをし、第二層２が、植物の根から養分と水分を吸収するのを助ける働きをし、第三層３が、前記上層二層１、２の土壌を支えると共に通気性と保水性を確保する働きをするが、これら各層の働きを十分に発揮できるようにするためである。さらに、第一層１と第二層２とは、植物が根を張り、植物自らが自立することを助ける働きも有しているため、充分な層の厚さが必要だからである。
【００２６】
又、各層の粒径は、細粒には、１．５〜４ｍｍ、中粒には、５〜１０ｍｍ、粗粒には、１０〜１５ｍｍのものをそれぞれ用いるが、さらに、細粒には、２〜３ｍｍ、中粒は、７〜８ｍｍ、粗粒は、１０〜１２ｍｍのものがより好ましい。
【００２７】
これは、細粒が、１．５ｍｍより細かいと、通気性が十分に確保できなくなるためであり、４ｍｍより粗いと通気性は確保できても保水性に欠けることになり、植物の根が乾燥し易くなるからである。中粒が、５ｍｍより細かく、１０ｍｍより粗いと、細粒や粗粒と同程度の粒径となり、積層する意義をなくすからである。粗粒が、１１ｍｍより細かいと、積層した土壌全体の保水性は向上するが、通気性が低下することになり、送風機１１に負担がかかるだけでなく、効率よく多量の空気が当該土壌層５を通過できなくなり、１５ｍｍより粗いと当該第一層１が乾燥しやすくなり不都合であるからである。
【００２８】
前記土壌層５の材質は、通気性がよく、保水性に優れ、粒度が均一で、粒径が壊れにくく、土壌団粒現象を発現し、これらの特性を長期間維持するものであれば特に限定するものではないが、これらの特性を満足するセラミックス製の土壌改良材が好ましく、特に第一電工株式会社製のアグリストーンが好ましい。
【００２９】
前記混和防止層４は、図２に示すように、粒径１０μｍ程度のセラミックスを混ぜた不織布からなる。そして、前記土壌層５の各層間に配設して、各層の粒径の土壌が、補給した水により流されて混ざり、各粒子間の隙間が埋まり、通気性を損なうのを防止する。又、セラミックス粒を混在させているため、上層の土壌の重みで、当該混和防止層４が押しつぶされて通気性を損なうことを防止している。
【００３０】
前記第一層１のさらに上面に、図２に示すように、乾燥防止層６を設けてもよい。乾燥防止層６は、通気性や保水性が前記第一層より劣るセラミックス製のものが好ましく、特に第一電工株式会社製のハイドロボールが好ましい。又、粒径は、１０〜１２ｍｍで、層の厚さは、１００〜１２０ｍｍ程度とする。これにより、第一層からの水分の蒸発を抑制でき、土壌層５全体からの水分の蒸発をより一層抑制できる。
【００３１】
前記基体１０は、図３に示すように、側壁１１に囲まれてなり、下方中間部に透水性硬質樹脂製パイプを複数本並べて仕切壁１２を形成し、上方に収納部１３、下方に通気部１４を設けた二層構造である。
【００３２】
前記通気部１４は、左側の側壁１１に給気口１５を設け、左から右にかけてなだらか傾斜した底部１６を設け、その最低部に溜め部１７を設け、さらに溜め部１７の底には、排水導管２４と接続するための排水口１８を設けてなる構成である。これにより、仕切壁１２から落下した水が底部１６を流下して溜め部１７に集まり、効率よく排水することができる。
【００３３】
フィルタ２１は、植物３５、土壌層５及び通気部１４を通過した浄化空気に含まれる細かな埃や、黴の胞子等を除去できればよく、その材質や形状は特に限定するものではない。
【００３４】
送風機２２は、植物３５、土壌層５、仕切壁１２、通気部１４、給気口１５、供給管２０を経て、外気を吸引し、さらに供給管２０から浄化空気を室内等の所望の部位に供給するためのものである。
【００３５】
この送風機２２は、前記土壌層５を充分な量の外気が通過でき、しかも、土壌層５を通過する空気量が多くなりすぎて、植物の根を乾燥させて植物を痛めない程度の送風能力のものを、供給先の部屋の広さ等に応じて適宜選択して使用する。
【００３６】
前記排水設備２３は、図１に示すように、排水導管２４の一端を前記基体１０の排水口１８に接続し、この排水導管２４の途中に排水用ポンプ２５及びフィルタ２６を介装し、この排水導管２４の他端を貯水槽２７に排水を流入するように配設してなるものである。又、この貯水槽２７にエアレーション設備を配して（図示せず）、貯水槽２７の水を浄化するようにしてもよい。
【００３７】
給水装置３０は、その一端が貯水槽２７の底部付近まで垂下した給水導管３１を配設し、他端に複数のノズル３２を配し、この給水導管３１の途中には給水用ポンプ３３を介装してなるものである。
【００３８】
本発明の空気浄化設備Ａに使用する植物３５は、家庭の庭、オフィスビルの一角等の比較的狭い空間に植えられても生育する植物で、香りのいいもの、できるだけ自らが花粉を発生させないものであればよい。その種類としては、ハーブ、アグラオネマ、ゴールデンポスト、ゴールドクレスト、シルバースタが好ましい。又、これらの植物３５は、背の高いもの、中ぐらいのもの、低いものというように組み合わせて使用するのがよい。このように高低差のある植物を組み合わせて植えることにより、これらの植物３５を通過して土壌層５に吸引される空気を多くの植物３５に効率よく接触させることができ、空気浄化がより促進される。特に、ゴールドクレストとゴールデンポストの組合せを基本とし、これにシルバースタ、アグラオネマ等を組み合わせることにより、芳香とストレスの沈静等の植物の働きを有効に利用できる。
【００３９】
植物支持体３６は、図４に示すように、周囲に多数の透孔３７が穿設された素焼製のすり鉢状のものである。これは、素焼製とすることで、水分の吸水をよくし、保水性を確保して、根の乾燥を防止して、前記透孔３７から根が外部に成長できるようになっており、植物を直立保持できるように内部には中粒以上の粒径の土壌が充填されている。そして、この植物支持体３６を、図２に示すように、第三層３上の混和防止層４の上に第一層１と第二層２とにあけた穴に配設され、その周囲に各粒径の土壌で充填して埋設する。
【００４０】
植物３５を植物支持体３６を介して植えているため、植え替えを簡単に行うことができ、しかも、土壌層５の各層の粒子が混合することを少なくすることができ、当該土壌層５の持つ通気性や保水性を長期間保持できる。
【００４１】
次に、本発明に係る浄化空気供給システムについて、図面に基づき説明する。図５に示すように、本発明の浄化空気供給システムは、家の近傍に前記空気浄化設備Ａを配設し、前記浄化空気供給設備Ａの供給管２０と接続する供給通路４０を住宅の所望部屋４１に配設し、当該室内の所定の位置に排気ファン等の排気装置４３を配設する。これにより、前記浄化空気供給設備Ａの供給管２０から供給される浄化空気を、供給通路４０を介して所望室内に供給し、室内に浮遊している粉塵、臭い、有害ガスを、室内に設けた排気装置４３により、浄化空気と共に排気する構成である。
【００４２】
前記空気浄化設備Ａの基体１０を、家庭の庭園として、又は、庭園の一部として、さらには、サンルームとして、植物３５を植えて配設し、この空気浄化設備Ａの供給管２０と接続する供給通路４０を部屋の壁、天井、床等に適宜配設する。所望の部屋４１の供給通路４０に浄化空気を吐出させる吐出口４２を設け、この吐出口４２を設けた所望の部屋４１に排気装置４３を設ける。
【００４３】
そして、前記空気浄化設備Ａの送風機２２を運転すると、外気が吸引されて、植物３５、土壌層５、通気部１４、フィルタ２１を順次通過して浄化され、この浄化空気が送風機２２のファンを通過して、供給管２０、各供給通路４０を経て、吐出口４２から吐出され、植物や土壌により浄化された多量の空気が当該部屋に充満される。
【００４４】
さらに、部屋の排気装置４３を運転すると、当該部屋４１の空気が、外へ排出され、これに伴って、室内に浮遊している粉塵、臭い、建材等から発生する有害ガスなどが、浄化空気と共に排出される。
【００４５】
これを繰り返すことにより、室内の汚れた空気が強制的に排出されると共に、常にきれいな浄化空気で室内が満たされる。
これにより、植物や土壌により浄化された多量の空気を室内に安価に供給でき、室内の汚れた空気と共に強制的に排気して、常にきれいな空気が充満した室内とすることができる。
【００４６】
前記実施の態様例では、基体１０に透水硬質樹脂製パイプを複数本並べて仕切壁１２を形成した例で説明したが、この仕切壁１２は、水や空気を透過し、収納部１３に収納する土壌層５や植物の重さに耐えるものであればよく、金網製でも、多孔質製のものでもよく、その材質や形状は、特に限定するものではない。
【００４７】
前記実施の態様例では、基体１０を収納部１３と通気部１４を有する一体もので説明したが、収納部１３と通気部１４とを別々に作成し、積み重ねて使用する構成としてもよい。
【００４８】
前記実施の態様例では、混和防止層４を、第一層１と第二層２、第二層２と第三層３、第三層３と通気部１４との間に設けた例で説明したが、各層の粒子が流失したり、混和したりするのを防止できればよく、この混和防止層４を第二層２と第三層３との間にのみ設け、他の層には省略したり、他の材質のものを配設するようにしてもよい。
【００４９】
前記実施の態様例では、最表層に乾燥防止層６を設けた例で説明したが、この乾燥防止層６を省略してもよい。
前記実施の態様例では、最表層に乾燥防止層６を設けた例で説明したが、この乾燥防止層６を省略し、乾燥防止層６に用いた第一電工株式会社製のハイドロボールを第一層１に使用してもよい。
【００５０】
前記実施の態様例では、前記空気浄化設備Ａを家の近傍に配設した例で説明したが、この空気浄化設備Ａを、セラミックスフィルタを有する外気取入口を上方に設けた密閉された空間に配設してもよい。
【００５１】
前記実施の態様例では、排気装置４３を排気ファンで説明したが、静圧空気で押し出される外気侵入防止機能付きダンパを装備した吹出グリルを、当該排気ファンに替えて使用してもよく、又、当該排気ファンと併用してもよい。この併用により、短時間に、室内の汚れた空気を排気し、浄化空気と入れ替えることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明に係る空気浄化設備及び浄化空気供給システムは、以下に列挙する実用上の様々の優れた効果を有する。
【００５３】
本発明に係る空気浄化設備及び浄化空気供給システムは、前記した構成としているため、使用初期だけでなく長期間に亘り通気性、保水性が確保でき、安価な土壌を使用して、多量の浄化空気を長期間供給できる。又、植物や土壌により浄化された多量の空気を室内に安価に供給でき、室内の汚れた空気と共に強制的に排気して、常にきれいな空気が充満した室内とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気浄化設備を示す説明図である。
【図２】前記空気浄化設備における土壌層を示す一部省略断面説明図である。
【図３】前記空気浄化設備における基体を示す断面図である。
【図４】前記空気浄化設備における植物支持体を示す一部省略断面図である。
【図５】前記空気浄化設備を使用した浄化空気供給システムを示す説明図である。
【図６】従来の空気浄化装置を示す説明斜視図である。
【符号の説明】
１        第一層
２        第二層
３        第三層
４        混和防止層
５        土壌層
１０      基体
１３      収納部
１４      通気部
２０      供給管
２１      フィルタ
２２      送風機
２３      排水装置
２７      貯水槽
３０      給水装置
３５      植物
４０      供給通路
４３      排気ファン
【図１】
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【図２】
0003616496.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003616496.tif 000005
【図５】
0003616496.tif 000006
【図６】
0003616496.tif 000007