Apparatus for removing harmful substances of urban greening and in the air

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、市街地の緑化と、空気中の有害物を除去することを目的とした市 街地の緑化と空気中の有害物除去装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来ビルなどの屋上に植物を植えることは行われている。

【０００３】 また空気中の有害物の除去については、空調機器による濾過が一般的である。 従来い草にＮＯｘ除去機能があることは提案されている（実公平６−１６０５３ 号）。

【０００４】

【考案により解決すべき課題】

現在の国際社会は文明国と言われる程エネルギーの消費量が多く、廃棄物量も 飛躍的に増大している。

【０００５】 各国共に自動車の増加、火力発電量、ごみ焼却量の増大に伴って、ＮＯ ₂濃度 は環境基準０．０４ｐｐｍ〜０．０６ｐｐｍを越え、特に大都市の道路沿線では 冬に０．１ｐｐｍを越える現況である。

【０００６】 自動車では特にジーゼル車の排ガス中にＮＯ ₂が高濃度で入っているので、大 気汚染の問題点があった。

【０００７】 斯る問題点は、発生源たる自動車の排気又は発電所の排煙等について規制して も、有害物は蓄積されるので、結局空気清浄化について手段を講じなければ、環 境悪化を防ぐ手段がないことになる。

【０００８】 またエネルギー消費量の増大は必然的にＣＯ ₂の増加を招き、世界各国は文明 の放棄か、環境の悪化か何れか一方を採択せざるを得ない立場に立っているが、 この考案は、エネルギーの消費を維持すると共に、ＣＯ ₂の増加を防止し、かつ ＮＯ ₂等から生活環境を防護する手段を提案するものである。 現在生活環境中空 気汚染については、窒素化合物、ＣＯ ₂の増加、花粉、粉塵又はトリクロロエチ レンなど有害物の増加があり、水汚染ではトリクロロエチレン、トリハロメタン などが知られており、これらを除去して生活環境を良くすることが急務とされて いる。

【０００９】 特に春先などに生じる花粉症は全国的に蔓延し、逐年増加の傾向にある。

【００１０】 然し乍ら現に使用されている空調機器では、花粉及び粉塵を或る程度除去でき るが、ＮＯｘについては全く無能のものが多く、ＣＯ ₂の増加については防止手 段がなく、エネルギーの消費を減少させることが考えられている。

【００１１】 またトリクロロエチレンの土壌、地下水の汚染については未だ有効な手段が実 用化されてはいない。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

然るにこの考案は、土壌を濾過層に使用することと、この土壌に植物を植設す ることにより、少くとも室内空気の清浄化と、ＣＯ ₂の処理（緑化）についての 積極的提案をすることにより、前記従来の問題点について解決の目途を与えるも のである。

【００１３】 即ちこの考案は、ビルの屋上に防水シートによる内槽を形成し、該防水シート の底部上へ吸気パイプを敷設し、吸気パイプ上へ硝化・脱窒機能を付与した所定 厚さの土壌層を設け、該土壌層は植物の生育可能として、所定の湿度を保有し、 前記吸気パイプを空調機等室内送気機器の吸入側へ連結したことを特徴とする市 街地の緑化と空気中の有害物除去装置である。 また建物のベランダに防水シート 等による内槽を形成し、該防水シートの底部上へ吸気パイプを敷設し、吸気パイ プ上へ通気層を敷設し、該通気層上へ硝化・脱窒機能を付与した所定厚さの土壌 層を設け、該土壌層には植物の生育可能とし、前記吸気パイプを空調機等室内送 気機器の吸入側へ連結したことを特徴とする市街地の緑化と空気中の有害物除去 装置である。 更に庭に防水シートによる内槽を形成し、該防水シートの底部上へ 吸気パイプを敷設し、吸気パイプ上へ通気層を敷設し、前記通気層上へ硝化・脱 窒機能を付与した所定厚さの土壌層を設け、該土壌層に植物の生育可能とし、前 記吸気パイプを空調機等の室内送気機器の吸入側へ連結したことを特徴とする市 街地の緑化と空気中の有害物除去装置である。

【００１４】 前記において、庭へ除去装置を設ける場合には、防水シートを必要としない場 合が多い。

【００１５】 またい草は硝化・脱窒に有用であるが、硝化菌の繁殖に有用な物質をい草と代 替して用いることができる。

【００１６】 この考案に用いる吸引パイプは、長年使用中に吸引孔が詰まらないこと、例え ば空気の逆流などにより適宜清掃できることが好ましい。

【００１７】 吸引パイプ（集気パイプ）の材質は腐食に耐え、耐久力のあるもの（例えば合 成樹脂パイプ、表面処理鉄管など）を用いる。

【００１８】 この場合においても吸引パイプ上へ合成樹脂網を被覆し、い草で覆い又は砕石 、砂利、砂などの粗粒、微粒層を順次層状に配置するなど、従来公知の手段をと って、吸引抵抗を可及的に小さくする必要がある。

【００１９】 また防水シートを一定深さに敷設し、局部水位を設計水位に保たせることによ り、土壌へ必要な水分を自動補給することができる。

【００２０】 前記土壌中へ適度の栄養源と、トリクロロエチレン分解菌を混入して散布し、 菌を繁殖させれば、土壌に吸入される空気中のトリクロロエチレンを分解し、地 下水を清浄化することができるので、空気に混入して室内に導かれる水粒子を清 浄化することにより、室内の人をトリクロロエチレンの害から防止することがで きる。

【００２１】

【作用】

この考案によれば、植物を植設した土壌層の下部に吸引パイプを敷設して、空 気を吸引するので、屋外大気は土壌層で濾過され、清浄空気となって室内へ供給 される。 また植物によってＣＯ ₂を減少させることができる。

【００２２】 更に前記土壌中にトリクロロエチレン分解菌を繁殖させれば、トリクロロエチ レンに汚染した大気又は水が浸入してもこれを分解浄化させることができる。

【００２３】

【実施例１】 図１、２について、この考案の実施例を説明する。

【００２４】 鉄筋コンクリートビル１の屋上に、塩化ビニールシート２、２ａを底面及び側 壁に敷設して処理槽３を構成し、前記塩化ビニールシート２の上部へ多孔の塩化 ビニール製の吸引用の多孔パイプ４（吸気パイプ）を敷設する。 前記多孔パイプ ４は、処理槽３の面積及び処理能力に対応させて、太さ及び本数を定める。

【００２５】 前記多孔パイプ４上をい草５で覆い、その上に軽量な砕石層６、砂利層７、人 工土壌層８を設ける。

【００２６】 前記砕石層６、砂利層７、人工土壌層８に代えて、一般土壌にい草の截断片そ の他の多孔質土壌にする為の物を混合して用いることもできる。

【００２７】 要は人工土壌層８が濾過層となって、花粉、粉塵その他の有害微粉を除去すれ ばよいことになる。 また一種の細菌床として土壌菌の繁殖を促進する環境となる ことが好ましい。 例えばトリクロロエチレン分解菌を繁殖させて、汚染水のトリ クロロエチレン処理することもできる。

【００２８】 また麦飯石、電気石その他セラミックス類を用いその焼結砂（遠赤外線放射能 あり）を混入すれば、水を活性化して植物の成育を促進することができる。

【００２９】 前記人工土壌層８には、面積及び深さに応じ適当な植物９を植設する。 前記多 孔パイプ４は、ヘッダーパイプ１０に連結し、ヘッダーパイプ１０の一部にブロ ワー１１の吸引パイプ１８を連結する。 ブロワー１１の吐出側は調整器１２（調 湿、調温機能あり）に連結し、調整器１２の吐出側を各部屋の冷暖房器（又はエ アコンディショナー）に連結してある。

【００３０】 前記実施例において、ブロワー１１を始動すると、各多孔パイプ４から空気を 矢示１３のように吸引するので、大気は、矢示１４のように土壌を通過し、粉塵 等を除去されると共にい草により脱窒処理される。 そこで多孔パイプ４内へは粉 塵及びＮＯ ₂のない（又は少ない）空気となって調整器１２に送られる。 調整器 １２内には、調湿、調温の機能を付与してあるので、適度の温湿度に処理した後 、清浄空気として冷暖房器に導かれる。 尤も調整器の能力が多量空気の調湿、調 温を可能とするならば、各部屋では単に新鮮な空気の吹出口（量調節）を具備さ せれば十分である。

【００３１】 前記において、新鮮な空気を供給するのか、調湿、調温された新鮮な空気を供 給するのかは当初設計によって定まり、これに応じて、設置機器を異にする。

【００３２】 前記のように、土壌層を濾過層とすることによって、半永久的に使用すること ができる。 また土壌に植設した植物はＣＯ ₂の処理と市街地の緑化に有効であり 、ＣＯ ₂濃度の低下は環境改善にもなる。

【００３３】 実験の結果によれば、厚さ３０cmの土壌を毎分５．０cmの速度で汚染空気（Ｎ Ｏ ₂ 、０．１ｐｐｍ位）を通過させた所、処理空気のＮＯ ₂は０．０４ｐｐｍ以 下となることを確認した。 前記汚染空気中に含まれているＮＯ ₂が、硝化菌でＮ Ｏ ₃にし脱窒菌（い草中にある）によってＮ ₂に処理され、大気中へ放散される 為である。

【００３４】

【実施例２】 図３の実施例は、この考案をベランダ１５に設置した場合を示すものである。

【００３５】 ベランダ１５に塩化ビニール製のシート２を箱状に敷設し、シート２の上部へ 吸引用の多孔パイプ４を架設し、多孔パイプ４上をい草５で被覆し、い草５の上 部へい草５の截断片を含んだ土壌層１６（人工土壌）で少くとも３０cm被覆する 。 この土壌層１６に植物９を植設する。 前記多孔パイプ４は室内の空調器１７の 吸入口に連結する。 この場合に多孔パイプ４が複数敷設されている場合には、ヘ ッダーパイプにより多孔パイプ４の一端をまとめ、このヘッダーパイプと空調器 １７の吸入口とを吸入パイプで連結する。 この実施例の場合には、各部屋毎（又 は数部屋共通）の吸入パイプを従来使用されている空調器１７（又は冷暖房器の 吸入側）に連結して使用する。 この実施例は、外界の空気を土壌により清浄化す る点は実施例１と同一に付その詳細は省畧した。

【００３６】

【実施例３】 図４について他の実施例を説明する。

【００３７】 この実施例は１個建て家屋の室内空気清浄化に関するものである。

【００３８】 従って家屋の総面積に見合う容量の施設が必要である。

【００３９】 例えば家屋の総面積８２．５ｍ ² （約２５坪）とすれば、必要とする施設の面 積は１０ｍ ²位である。 この面積は、室内空気の全換気を１００分間で完了する ことを予定している。 然し乍ら通常各家屋における居住空間は、部屋数の１／２ 〜１／５であり、先づ居住空間を清浄化すれば、後は緩徐な換気で十分と思われ るので、ブロワーの容量は比較的小さくてよいことになる。 必要最少限とすれば 、換気量に見合うだけの新鮮な空気を付与できればよいことになる。

【００４０】 即ち個建て家屋２１の庭１９へ深さ５０cmの穴２０を設け、穴２０の底部へ若 干間隙をおいて多孔パイプ４（直径１００mmで、下側面に多数の１mm〜５mmの小 孔を穿設したパイプ）を架設し、多孔パイプ４の上部へい草５を被覆し、い草５ の上部へい草の断片と、土壌との混合物（約１：５の比率）により厚さ３０cm以 上の土壌層１６（人工土壌）を被覆し、その上部へ植物９を植設する。 一方多孔 パイプ４の一端にヘッダーパイプ１０を連結し、ヘッダーパイプ１０に連結した 吸引パイプ１８をブロワー１１の吸入側に連結し、ブロワー１１の吐出側を調整 器１２に連結し、調整器１２の吐出側を必要とする部屋２２の空調器１７（又は 冷暖房器）の吸入側に連結する。

【００４１】 この実施例においては、塩化ビニールシートを利用していないけれども、地下 水位が低い場合には、前記土壌に適度の湿気（例えば７０〜７５％の湿度）を保 有させる為に、土壌用の仮水位を定め、シート上へ雨水を溜める場合もある。

【００４２】 庭木の大きい通常の場合は、土壌水分は自動的に保持されるので、人工的仮水 位は不必要となる。

【００４３】 前記実施例は、ビル屋上、ベランダ及び個建家屋について述べたが、公園など の公共施設において、大型の空調機器用に前記濾過土壌を広範囲に設けるのも環 境整備上必要と考える。

【００４４】 尤も地下街、地下駐車場などの換気用に清浄空気を送ることは急務であり、公 園等に広大な新鮮空気供給施設を作り、近辺の商店街、地下街、或いは駐車場な どへ供給し、空気料金をとって継続料金とすることもできる。

【００４５】

【考案の効果】

この考案によれば、ビルの屋上、ベランダ又は個建住宅の庭などを利用し、緑 化と、清浄空気の生成ができるので、今後の環境衛生を飛躍的に向上させる効果 がある。

【００４６】 また緑化の促進は、エネルギーの節減量の低減を低く抑えることができる効果 もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案のビル屋上の実施例の一部を省畧した断面図。

【図２】同じく多孔パイプの敷設状態を示す一部断面拡大図。

【図３】同じくベランダに応用した実施例の一部を省畧した断面図。

【図４】同じく個建家屋に応用した実施例の一部を省畧した断面図。

【符号の説明】

１ ビル ２ 塩化ビニールシート ３ 処理槽 ４ 多孔パイプ ５ い草 ６ 砕石層 ７ 砂利層 ８ 人工土壌層 ９ 植物 １０ ヘッダーパイプ １１ ブロワー １２ 調整器 １５ ベランダ １６ 人工土壌層 １７ 空調器 １８ 吸引パイプ １９ 庭 ２０ 穴 ２１ 家屋 ２２ 部屋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. ⁶識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/70 53/62 Ｅ０１Ｈ 6/00 Ｆ２４Ｆ 1/00 ４３１ Ａ Ｂ０１Ｄ 53/34 １３４ Ｅ １３５ Ｚ Ｆ２４Ｆ 1/00 ３７１ Ｚ