(57)【要約】【課題】植物を利用した居室空気質の新たな清浄化システムを提供する。【解決手段】居室１の二酸化炭素が植物の光合成に用いられるように植物栽培室２に送られ、かつ、植物栽培室２で光合成により発生した酸素が居室１に送られるようになされている。植物の栽培は水耕栽培であり、水循環経路１０が備えられ、居室１の空気を浄化する水フィルター１２と、水をアルカリイオン還元水にする多孔質部１３が介設されている。更に、排気通路８を通る空気と、給気通路９を通る空気とを熱交換する熱交換素子１４が備えられている。【選択図】　　　図１
2004113702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物が光合成を行いうる環境の植物栽培室と、
居室の排気口と植物栽培室の給気口とをつなぐ排気通路と、
植物栽培室の排気口と居室の給気口とをつなぐ給気通路と、
前記給排気通路を通じて、居室の空気が植物栽培室に、植物栽培室の空気が居室に送られるようにするファンと
が備えられ、植物栽培室の植物が居室から送られてくる二酸化炭素で光合成を行い、この光合成で発生した酸素が植物栽培室から居室に送られるようになされていることを特徴とする、植物を利用した居室空気質の清浄化システム。
【請求項２】
植物栽培室での植物の栽培が水耕栽培であり、水循環経路が備えられ、
この水循環経路に前記水耕栽培部が介設され、水循環経路を循環する水が水耕栽培部に供給されるようになされており、
前記水循環経路には水フィルターが介設され、居室の空気がこの水フィルターを通じて植物栽培室に排気されるようになされており、
前記水循環経路には、水耕栽培部と水フィルターとの間に、水をアルカリイオン還元水にする多孔質部が介設され、水フィルターを通過した水が多孔質部を通過して水耕栽培部に送られるようになされている請求項１に記載の、植物を利用した居室空気質の清浄化システム。
【請求項３】
前記水耕栽培部が、水のよどみを生じさせない水路式栽培部からなる請求項２に記載の植物を利用した居室空気質の清浄化システム。
【請求項４】
前記排気通路を通る空気と、給気通路を通る空気とを熱交換する熱交換素子が備えられている請求項１乃至３のいずれか一に記載の、植物を利用した居室空気質の清浄化システム。
【請求項５】
前記排気通路を通る空気と、給気通路を通る空気とを熱交換する熱交換素子が備えられ、排気通路を通る空気が、熱交換素子を通過したのちに水フィルターを通過するようになされている請求項２又は３に記載の、植物を利用した居室空気質の清浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物を利用した居室空気質の清浄化システムに関する。
【０００２】
【従来の技術及び課題】
住宅等の建物が高気密化、高断熱化されるなかで、居室の空気質を清浄化するための技術の開発が求められている。本発明は、かかる背景において、植物を利用した居室空気質の新たな清浄化システムを提供することを課題とする。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、植物が光合成を行いうる環境の植物栽培室と、
居室の排気口と植物栽培室の給気口とをつなぐ排気通路と、
植物栽培室の排気口と居室の給気口とをつなぐ給気通路と、
前記給排気通路を通じて、居室の空気が植物栽培室に、植物栽培室の空気が居室に送られるようにするファンと
が備えられ、植物栽培室の植物が居室から送られてくる二酸化炭素で光合成を行い、この光合成で発生した酸素が植物栽培室から居室に送られるようになされていることを特徴とする、植物を利用した居室空気質の清浄化システムによって解決される。
【０００４】
このシステムでは、ファンの駆動により、植物栽培室での植物の光合成を促進し、居室を低二酸化炭素高酸素の空気質に清浄化することができる。しかも、居室の空気にホルムアルデヒドやトルエン、キシレン等有害化学物質が含まれている場合でも、これらの有害化学物質を植物の光合成により除去することができ、居室の空気を清浄化していくことができる。
【０００５】
のみならず、居室内で植物を栽培する場合とは異なり、居室と植物栽培室とを分離して空気の流れを制御するようにしているから、植物栽培室に多くの二酸化炭素を送り込むことができ、光合成を活発に行わせて、居室に多くの酸素を送り込むことができると共に、光合成による有害化学物質の除去効果も高めることができる。
【０００６】
上記のシステムにおいて、植物栽培室での植物の栽培が水耕栽培であり、水循環経路が備えられ、
この水循環経路に前記水耕栽培部が介設され、水循環経路を循環する水が水耕栽培部に供給されるようになされており、
前記水循環経路には水フィルターが介設され、居室の空気がこの水フィルターを通じて植物栽培室に排気されるようになされており、
前記水循環経路には、水耕栽培部と水フィルターとの間に、水をアルカリイオン還元水にする多孔質部が介設され、水フィルターを通過した水が多孔質部を通過して水耕栽培部に送られるようになされているとなおよい。
【０００７】
このシステムでは、植物の栽培を水耕栽培で行うこととしているので、土耕栽培の場合のように異臭を発生するおそれが少なく、植物栽培室の空気で居室の空気を汚してしまうのを防ぐのに役立つ。
【０００８】
しかも、水循環経路が備えられ、この水循環経路に前記水耕栽培部が介設されていることで、少ない水で植物を生育させていくことができる。
【０００９】
そして、水循環経路には、水をアルカリイオン還元水にする多孔質部が介設されているので、水循環経路を流れる水の中の異物を吸着して水を清浄化することができ、水耕栽培部に除菌、清浄化された清潔な水を供給することができると共に、植物にアルカリイオン還元水を供給してその生育をより一層良好なものにすることができる。
【００１０】
加えて、水循環経路には水フィルターが介設され、居室の空気がこの水フィルターを通じて植物栽培室に排気されるようになされているので、居室からの空気に含まれている通常の膜フィルターでは除去しえないような埃や花粉などの微細ダストを水フィルターで除去することができ、その除去された空気が植物栽培室から居室に送られるから、居室の空気を清浄化することができる。
【００１１】
のみならず、多孔質部は水耕栽培部と水フィルターとの間に介設され、水フィルターを通過した水が多孔質部を通過して水耕栽培部に送られるようになされているので、水フィルターによって捕獲された微細ダストが多孔質部で吸着除去され、水耕栽培部に清潔な水を供給することができる。しかも、水フィルター内の水も多孔質部によって清浄化され、水フィルターの水の交換も不要でメンテナンスを容易に行うことができる。
【００１２】
また、上記のシステムにおいて、水耕栽培部が、水のよどみを生じさせない水路式栽培部からなる場合は、水耕栽培部における菌の増殖を防いで、居室の空気を清浄化することができる。
【００１３】
更に、上記のシステムにおいて、排気通路を通る空気と、給気通路を通る空気とを熱交換する熱交換素子が備えられているとなおよい。即ち、植物の生育温度環境は、必ずしも居室の温度環境とは一致せず、居室の温度と植物栽培室の温度を互いに異ならせる必要のある場合がある。そのような場合に、このような熱交換素子を用いることで、居室と植物栽培室との間で空気の行き来をさせながら、植物栽培室を植物の生育に適した温度環境に保つことができ、また、居室も居室に適した温度環境に保つことができ、システムの性能アップを実現することができる。
【００１４】
また、排気通路を通る空気と、給気通路を通る空気とを熱交換する熱交換素子が備えられ、排気通路を通る空気が、熱交換素子を通過したのちに水フィルターを通過するようになされているとよい。この場合は、水循環水路を流れる水の温度が居室の温度によって変化するのを防いで、植物の生育を良好なものにすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１に示す実施形態の清浄化システムにおいて、１は居室、２は植物栽培室である。
【００１７】
植物栽培室２は、植物が光合成を行いうる環境である必要があるので、太陽の光が射し込むような環境の室や、光合成を行わせるための人工光源が備えられた室などが採用されうるが、そのほかにも植物の生育に最適な温度環境を形成しうる室であるのがよい。植物栽培室２には、栽培部１１が備えられ、そこに植物３が栽培されている。
【００１８】
なお、植物栽培室２と居室１とは同じ建物の中にレイアウトされていてもよいし、居室１のある建物と植物栽培室２のある建物とが別に建てられていてもよい。また、居室１として、例えば、リビング、ダイニング、座敷、寝室、子供部屋、ホール、キッチン、洗面室、トイレ室等の少なくとも一つを含むものを想定しているが、これに限らず、居室１は、人の生活の場となるような室であればよい。
【００１９】
そして、居室１には給気口４と排気口５とが備えられ、また、植物栽培室２にも給気口６と排気口７とが備えられ、居室１の排気口５と植物栽培室２の給気口６とがダクトなどによって排気通路８でつながれ、植物栽培室２の排気口７と居室１の給気口４とが同じくダクトなどによって給気通路９でつながれており、図示しないファンの駆動によって、植物栽培室２の植物３が居室１から送られてくる二酸化炭素で光合成を行い、この光合成で発生した酸素が植物栽培室２から居室１に送られるようになされている。
【００２０】
本実施形態では、植物栽培室２での植物３の栽培に、多孔質構造の発泡煉石を用いたハイドロカルチャーなどによる水耕栽培が用いられており、水循環経路１０が備えられ、この水循環経路１０に水耕栽培部１１が介設され、水循環経路１０をポンプなどの循環駆動手段で循環する水が水耕栽培部１１に供給されるようになされている。
【００２１】
また、上記の水耕栽培部１１は、水のよどみを生じさせない水路式栽培部からなっており、図２（イ）（ロ）に示すように、例えば、複数の水路式栽培部１１ａ…を直列又は並列に接続して、あるいは、直列と並列を組み合わせて接続して構成されている。
【００２２】
そして、水循環経路１０には水フィルター１２が介設され、居室１の空気がこの水フィルター１２を通じて植物栽培室２に排気されるようになされている。なお、水フィルター１２は、花粉やホコリなどの微細ダストを含んだ空気を水に衝突させ攪拌することで微細ダストを水に吸着させるフィルターであり、通常の膜フィルターでは除去しえないような微細なダストを除去するのに効果を発揮しうるものとして知られているものである。
【００２３】
更に、水循環経路１０には、水耕栽培部１１と水フィルター１２との間に、水をアルカリイオン還元水にする例えばゼオライトやゼオライトを含む材料などからなる多孔質部１３が介設され、水フィルター１２を通過した水が多孔質部１３を通過して水耕栽培部１１に送られるようになされている。
【００２４】
また、排気通路８を通る空気と、給気通路９を通る空気とを熱交換する熱交換素子１４が備えられている。本実施形態では、この居室１の空気が、水フィルター１２を通過する前に熱交換素子１４を通過するようになされて、水循環経路１０を流れる水の温度が居室１の温度によって変化しないようになされている。なお、居室１の空気は水フィルター１２を通過してから熱交換素子１４を通過するようになされていてもよい。
【００２５】
上記のシステムでは、植物栽培室２に光合成に必要な光が射している状態でファンを駆動すると、居室１に存在する二酸化炭素や有害化学物質、微細ダストを含んだ空気が、まず熱交換素子１４を通過して植物栽培室２の空気と熱交換し、植物栽培室２内の温度に近づけられ、次いで、水フィルター１２を通過して微細ダストを除去され、そして、植物栽培室２内に供給され、植物栽培室２では、供給された二酸化炭素によって光合成が促進され、酸素を発生すると共に、光合成の作用によって有害化学物質も除去される。
【００２６】
植物栽培室２には、上記のように、熱交換素子１４の通過によって植物栽培室２の温度に近づけられた温度の空気が供給されるので、植物栽培室２の植物３は最適な温度環境のもとで光合成を行っていくことができる。特に、夏期に居室１を冷房したり冬期に居室を暖房したりするような場合には有利であるし、居室１と植物栽培室２との温度に差がないような場合でも、熱交換素子１４が温度環境に悪影響を及ぼすこともない。
【００２７】
そして、植物栽培室２で清浄化された空気は、熱交換素子１４を通過して居室１の空気と熱交換し、居室１内の温度に近づけられて居室１に給気される。
【００２８】
こうして、居室１から、二酸化炭素や有害化学物質、微細ダストを含んだ空気が排気され、酸素が豊富で有害化学物質や微細ダストのない空気が給気されて、居室１内の空気が清浄化されていく。また、居室１には、上記のように、熱交換素子１４の通過によって居室１の温度に近づけられた温度の空気が供給されるので、ファンの駆動によって居室１で温度的違和感を感じることもない。
【００２９】
そして、水循環経路１０では、水の循環によって、水耕栽培部１１の水はよどまずに動き、また、水耕栽培部１１を通過した水は、多孔質部１３を通過することによって、汚れや菌、臭いを除去され、水耕栽培部１１にはアルカリイオン還元水からなる再生処理された水が供給され、植物３はすくすくと育ち、植物栽培室２の空気を汚すこともなく、居室１にきれいな空気を供給することができる。
【００３０】
また、水耕栽培部１１を通過した水は、多孔質部１３を通過する前に水フィルター１２を通過し、居室１の空気に含まれていた埃や花粉などの微細ダストを捕獲するが、この微細ダストも、多孔質部１３を通過することによって除去されるので、水耕栽培部１１には再生処理された水が供給され、水フィルター１２のメンテナンスも水の交換が不要になって容易に行っていくことができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、以上のとおりのものであるから、植物を利用して居室空気質の清浄化を効果的に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】図（イ）（ロ）はそれぞれ水耕栽培部の構造を示す平面図である。
【符号の説明】
１…居室
２…植物栽培室
３…植物
４…居室給気口
５…居室排気口
６…植物栽培室給気口
７…植物栽培室排気口
８…排気通路
９…給気通路
１０…水循環経路
１１…水耕栽培部
１２…水フィルター
１３…多孔質部
１４…熱交換素子
【図１】
2004113702.tif 000003
【図２】
2004113702.tif 000004