JP2007060981A - 大気浄化、害虫捕獲、気温緩和となる緑化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 空気の浄化、周辺気温の緩和、害虫捕獲、香りの拡散等の多機能な緑化法の提供。
【解決の手段】 下部に水を循環又は保持出来る横パイプに設けた上部開口部に植裁可能な植裁用縦パイプ２を差込む、横パイプ１の一端より送風手段で送風し、排気口側にネットを設け気温緩和と同時に粉塵と害虫を捕獲する、この際、必要に応じて発光手段を用意する。排気をハーブ等の植裁植物にあてる事により香りの拡散をもたらす。また、横パイプ側面に穴を設け給水パイプとして利用する事も出来る多機能な緑化法の提供が可能となる。
【選択図】図1

Description

本発明は植物の緑化技術基礎とした大気浄化、害虫捕獲、周辺気温の緩和を同時に行う技術に関するものである。

パイプ型水耕栽培ユニット及びその利用方法の様なパイプを用いた水耕栽培法（特許文献１参照）は従来より存在した。しかし、これらは単なる緑化や水耕栽培そのものを目的としたものであり、空気の浄化、周辺気温の緩和効果に付いては専ら葉からの水分の蒸散や気孔内部での分解、葉の表面付着等によるものであった。又、緑化と送風手段を持ち空気浄化をもその目的とする緑化用コンテナ（特許文献２参照）は空気の通路が植物の根により塞がれた際の対策がなされていないばかりか、内部の洗浄機能を有せず、土臭の発生させる恐れが多分にある。また、害虫の捕獲機能はない。
特願２００１−６２６４４ 特許２０００−２６２１５０

熱汚染、大気汚染の著しく高い環境下で積極的な大気浄化、周辺気温の緩和、害虫捕獲機能を備えたより多機能な緑化法及び緑化装置の提供。

上記問題を解決するため、本発明においては常時その下部に水（又は液肥）を保持、流過出来る図１に示すような横パイプ１（断面形状は丸でなくても良い）に設けた上部開口部に吸水性不織布、メッシュの様なモノで土壌を保持出来る図３の様な植裁用縦パイプ（土壌を保持でき横パイプ内部に根が出るもので有れば形・材質は問わない。また、土壌材にはロックウールやセラミックボール、木炭等、水耕栽培用のものを使っても良い。）に植裁された植物１４を図１のように複数個差込む、横パイプ内部では植採用縦パイプの下部加工形状により１５の様な植裁植物の根が出根する。土壌保持材の下部は横パイプ内保持水（又は液肥）１０に常時触れている構造とし、土壌の加湿、植裁植物への給水を行う。植裁用縦パイプ材質は縦ドイを転用しても良いし、セラミック材に穴を開けその側面から出根可能にしたモノでも良い。

又この様な横パイプの側面に複数の水漏れ用、小穴を設け給水の度に、同横パイプが於かれた周辺緑地等への給水手段とすることも出来る。

前項の横パイプに送風手段３により、粉塵、排ガス等を含んだ周辺空気その内部に送り込む。粉塵を含んだ空気は横パイプ下部の保持水、植物根、湿った縦パイプの土壌保持材表面、横パイプ内部壁面等に付着する除去される。

外気が高温の時期・場所であれば空気通過時のパイプ内水分の蒸発に伴う気化熱により、低温化した空気を排出し、冬期であれば保持水の熱容量により、周辺より暖かい空気を排出する。

植物体の密植による弊害を無くす為、横パイプ開口部を図４の様にし、尚かつ、図３の２０様に上部を斜めに切断した植裁用縦パイプを図５の様に設置する事によりより多くの植物を効率よく植裁、栽培することが可能となる。

空気排出側にネットまたは金網等７を設けることにより、送風手段３から吸い込まれた、蚊、ハエ等の再排出を防ぎ捕獲する事も出来る。この場合、ネットの大きさはこれら害虫より小さい必要がある。

光を好む蛾等の捕獲効率を高める為、発光手段１１を誘因灯として送風手段や吸入口附近に設置する事も出来る。

送風手段の有る吸入口を狭め吸引力を増し、その吸入口を喫煙所等の空気汚染源や害虫の発生しそうな場所に設置し空気浄化、害虫捕獲の効率を高めることが出来る。

植裁用縦パイプにハーブ等を植裁し、排気口からの空気を葉の部分にあてることにより、香りの拡散を促す事となる。コバエが逃げない程度の排気口用の小穴を横パイプ上の縦パイプ差込口の縁部に多数設け、植物体の下部から上部に向かってこれを行うことにより、香り拡散効果が高まる。また、植裁された両方（片方でも良い）に水を貯めたり、その上に鉢を置くことの出来る素焼き皿１１を設けることにより、夏場の前記効果に加え、更なる冷却両効果をもたらす。

通風経路にその下部が水（又は液肥）１０と接した状態の吸水布６を設けることにより、湿った状態とし、水の蒸散と粉塵吸着の両方の効率を同時に高める事が出来る。

送風ファンの回転する部分に図２のように毛皮辺１６（繊維辺でも良い）を取り付け、これと対峙接触するようにエボナイト板１７（静電気の発生する材質であれば組み合わせは任意）を取り付ける事により、冬期の乾燥した時期などは粉塵等を帯電させ、静電気による粉塵除去効果を導入する事が出来る。

本発明によれば外部空気を横パイプ内部に送風手段を用いて強制送風する事により、周辺の気温緩和をもたらす効果がある。

また、植物の地上部のみだけでなく、横パイプ内部に繁茂する根域部において粉塵、NOｘ等の吸着回収を行うことが出来る訳であるが、このうちNOｘ等は水分と接することで硝酸態窒素に変質し、植物の養分として取り込まれ、有害物質を肥料にする効果がある。又、粉塵についてもパイプ内部での微生物の分解と植物体による吸収が行われ、汚染物質の資源化が計られる。

本発明を空港や港周辺のしかるべき場所に設置することにより、西ナイルウイルス等の疾病を媒介する害虫の拡散防止を抑える事も出来る。

排気口を植裁植物の地上部に向け排気したり、縦パイプ差込開口部脇に穴を設け、そこから植裁植物の葉の部分に送風する構造とし、植物にハーブ等を栽培することにより、香りが拡散し、アロマテラピーに近い効果を引き出すことも出来る。

横パイプの側面に一定間隔（状況によっては間隔は自由）に水漏れ穴を設け、屋上緑地等への給水に本発明を給水手段として用いることも可能となる。この場合、必要に応じて横パイプを土中に埋設することも可能となり、資源の多目的有効活用としての効果がある。

VU１００程度の横パイプ塩ビ管上部に６０mm程の穴を図４に示すように左右に開ける。こうする事で特定区間に最大で区間長÷縦パイプ外径分だけの植裁用縦パイプを収納する事が可能になる。従来のパイプ栽培技術では単に上部に等間隔の開口部を設けていたので線的な緑化となり、面的広がりを取る為には横パイプの数を増やすしかなかった。しかし、本発明に於いては開口部の位置を図４のように配置する事により、１本のパイプ緑化装置に面的広がりを持たせることが可能となった。次に横パイプの両端にはエルボーと転倒防止の為、サドルとゴム足つきプレートの組み合わせによる台座１８を取り付ける。ゴム足の部分はボルトネジにより多少の傾斜地でもレベル調整が出来る。簡単且つ安価な基本構造が得られた。

次に植裁用縦パイプは外径６０mmの雨樋用の塩ビ管を２０〜３０ｃｍ程に切りその下部を図３のように根が広がる為の切り込みを入れる。切り込み形状は２０の様な逆Vの字でも片面だけ大きく削ぎ落とした２１の様な構造でも良いが、植裁用縦パイプを出し入れする際、根を傷めにくい構造である事が重要である。この様にカットした植採用縦パイプの内側に吸水布（又は不織布等）を袋構造にしたものを組み込み、脱落しない様にその上部を接着（固定法はネジ止めしたり、プレートで挟んでの良い）する。この袋体に土壌材その他、水耕用担体等を入れる。吸水布は出来るだけパイプの上部の縁一杯まで張り付けると夏場でも土壌の乾燥を防ぐと同時に植物の茎が強風等で縦パイプの縁に触れた際の緩衝剤ともなる。

植裁用縦パイプはこの袋状の部分に土壌を入れる事により通常の植裁ポットと同様に機能する。土壌材は植裁する植物により複数選択することが出来るが絶えず水に接する部分には根腐れを防ぐため、水はけの良い鹿沼土、砂、活性炭、セラミックボールの様なものを入れ、その上に栽培用土を入れると良い。

前記、植裁用縦パイプにハーブやミズナ、空心菜等の野菜類、又、ツタ類のヘデラ、アイビー、篠竹等の植裁を行えば順調に成長する。空心菜などは夏場の野菜であるがの根がパイプ内部で繁茂しルートマットを形成し、粉塵に対し良好なフィルターをしての機能を果たすことが判明した。

送風手段となるファンは電力消費量の小さいパソコン用のブラシレスモーターを使用することでモーター由来の熱と音の発生を抑える事が出来る。

送風手段（一般形状は四角）はドーナツ状プレートと一体化させ横パイプ両端のエルボー内径に隙間なく納める。左右いずれかの一端から上から下方向に送風する。空気中のチリなどは横パイプ内部の水面への慣性衝突により効率よく捕集される。

送風を左右の両端からパイプ内に向けて行い、横パイプ上に設けた任意の別の穴から排気する構造とすることも出来る。

日差しの強い日中、ソーラーパネルでファンを回し、日没後は根の過度な乾燥を防ぐため、送風を止める事も出来る。

パイプ内部に紫外線ランプの発光手段を設けたり、浄化水の流過回数を増やすことにより、横パイプ内部での雑菌や保持水中でのレジオネラ菌の繁殖を押さえることが出来る。この紫外線ランプは図１に示すように最も汚れが激しい吸水布に向けて照射すると良い。

吸水管８の放水方向も吸水布６方向に向け、吸水の度に汚染物質を洗い流す構造とすると良い。

パイプ内部の保持水をタイマーや水位センサ−等と連携したポンプで定期的に給水出来るが、保持水に温度センサーを取り付け水温が一定以上、又は以下になったときに冷水又は温水（植物に害を与えない温度範囲）を供給することも出来る。

横パイプへの給水の際、新たな水がパイプ上部まで灌水し、その後、下部の一定レベルまで少しずつ下がるよう、流入量と流出量を調整すると良い。上部に大きな排水穴とその下部に小さな排水穴を持った排水パイプ９の様なものを用いることにより、パイプ内部全体の洗浄が可能となり、排気口からの異臭、泥臭の発生を防ぐことが出来る。

また、給水に液体肥料を用いることにより、植裁植物の成長を推進し、出荷を前提とした野菜の栽培を行うことも出来る。

LEDランプを組み込んだ送風手段を用いると夜間の足場照明ともなるし、虫などを誘引、捕獲する事が出来る。LEDは４００nm附近の紫外光を用いるとより、高い捕獲効果がある。

吸気口、排気口は図１の様にエルボーの縁の部分にホルソー等で２０mm程度の穴を複数個開ける事により、部品点数を増やさずにすむだけでなく、その上部に素焼き皿１１を載せ水を貯めることにより、より高い空気冷却効果を得ることが出来る。

素焼き皿の上に植物をいけた鉢を載せることも出来、植物の葉の部分での浄化機能を向上させる。

横パイプ固定法を両端での吊り下げ構造とし、風等による動揺可能とすることで
パイプ内部の水の浄化、好気性微生物の活性化、根への酸素供給、植裁植物の葉でのガス交換推進、周辺冷却効果推進等多数の効果を得ることが出来る。

乾燥した冬場などに粉塵、花粉、埃等をより効率よく捕集する為、図２の様に送風ファンの回転部中央に毛皮辺（又は繊維辺）を取り付け、その上部にエボナイト板（静電列的に帯電しやすい物体）を接し、回転による静電気発生構造を作出し、クーロン力による集塵効果を導入する事も出来る。

保持水部に木炭等を入れる事により、より高い、粉塵吸着及び冷却効果、雑菌防止効果をもたらすことが出来る。

本発明は市販のVU、VP管及び雨樋パイプ、園芸用吸水布、園芸用素焼き皿・鉢、パソコン用ファン、網戸用ネット、風呂水汲み揚げようポンプとタイマー、により、簡単に構成することが出来る訳であるが、この設置法は色々ある。交通量の多いマンションのベランダの様な場所では単体で設置し、周辺の空気浄化や夏場の環境改善を行うことが出来る。また、交通量の多い交差点やトラック・ターミナル、高速道の料金所の様な場所では誘導柵のように設置することも出来、発進時に発生するディーゼル排ガス対策となる。

前記のように交通の激しい所で使用する場合、竹、コグマザサ等を植裁植物として使用すると横に飛び出さず緑壁を形成することが出来る。

排出口５の空気の流れを植物が植裁されている方向に向けることにより、植物の地上部分による更なる浄化効果や植裁植物によってはアロマテラピーをもたらすことが出来る。

また、通勤者等多数が通る地下鉄通路などへ設置すれば、周辺の埃を除去する事となる。この場合、吸水には地下道への侵出水等を利用する事も可能である。

本発明はマンション・ビル等の排水管として使用しているVU１００を横パイプとし、一般家屋の雨樋として使用している縦ドイ管を植採用横パイプとした。加工法は前述の通りである。植裁植物としてはアロマテラピー効果を狙ってのハーブ類各種、食料生産効果を狙ってのミズナ、空心菜、クワイ、単なる緑化植物としてヘデラ、アイビー、篠竹、ガジュマル、オリズルラン等の植裁を行った。このうち、空心菜がパイプ内部での発根状況が良好であった。

実証機、内径約１０ｃｍの横パイプに１４個の植採用縦パイプ（植裁済み）を差込み、ここに貯水槽からタイマーを用い６時間に１回、毎分約１１リットルの水を１分間ポンプで吸水し、オーバーフロー分は再び貯留槽に戻る構造とした。外気は約１．５W（１２V、０．１２A）のパソコン用ファンを用い図１のように片方の端のエルボーの膨らみの部分から横パイプ内に送風を行った。この時、排出側での風速１．４ｍ／秒で、風量は０．６５m3／分であった。この構造に於いて夏期日中には吸気口と排気口では排気口の方が２〜３℃程低温であった。一方、外気温の低い夜間や冬期では逆に排出空気の方が１〜２℃程度高いことが実証され、本発明の気温緩和効果が明らかとなった。

浄化効果に関しては空気の入り口出口２ヶ所に濾紙辺を２週間設置しその後の汚れ具合を調べたところ、住居地に於いても有意な汚れ差が確認された。

図６は前記V字方に差し込んだ横パイプの角度を変えることにより、壁を背にした角などへの設置状況も可能となる。

又、図７に示すように植裁用縦パイプの側面に開口部を設け、内部の土壌保持材に穴を開け、ヘデラ等のツタ類を植裁したり、図８の様に植裁用縦パイプ上部に口径の大きい異径ソケットを差し込む事でより大きな植物を植裁する事も可能となる。

給水元のタンクにヒーター等を入れ温度管理を行い、この水を循環させることにより、寒冷期の植物成長を促すことも出来る。

横パイプの特性を生かす手法として、側面に定間隔で穴を開け、緑化場所等での給水用パイプとして用いることが出来る。

前記、給水手段として用いる場合これを埋設することも出来る。この場合、横パイプ全体が地中で冷やされることになりより高い周辺冷却効果を得ることが出来る。冬期であれば反対に周辺より暖められた空気を提供することも可能である。

又、横パイプ側面に吸水布等を巻き含水し易い表面構造とし、ここに散水、給水することにより、横パイプ外部気化熱による冷却効果を高め、横パイプ内部を流れる空気をより一層冷やすことが可能となる。

本発明やその他機能性により、幹線道路付近での大気浄化、ビル・屋上緑化分野での植裁と緑地への給水手段、閉鎖空間の緑化と空調、レストラン等での虫対策香り散布等がある。

本発明に係わる粉塵浄化、周辺気温の緩和となるパイプ緑化装置の構造を示す説明図である。 ファンの回転による毛皮辺とエボナイト板の配置を示す外観図である。 植裁用縦パイプの構造を示す外観図である。 横パイプ上に於ける植裁用縦パイプ差込穴の配置を示す外観図である。 図４の植裁用縦パイプ配置時の状況を示す断面図である。 壁寄りの角への配置状況を示す外観図である。 植裁用縦パイプの側面への植裁状況を示す外観図である。 上部に寄り太いパイプを接合した状況を示す外観図である。

符号の説明

１横パイプ
２植裁用縦パイプ
３送風手段
４吸気口
５排気口
６吸水布
７ネット（又はメッシュ）
８給水管
９排水管
１０水（又は液肥）
１１発光手段
１２鉢
１３パイプ支持部
１４植裁植物
１５植裁植物の根
１６毛皮辺（静電気発生体）
１７エボナイト板（静電列的に１６と反対にある物体）
１８ゴム台座
１９植裁用縦パイプ差込穴
２０斜めカットの植裁用縦パイプ
２１片面をカットした植裁用縦パイプ
２２下部をV字にカットした植裁用縦パイプ

Claims (13)

1. 送風手段３と排気側にネット（又はメッシュ）７を有し、内部一定量の水（または液肥）１０を保持又は流過出来、その上部に開口部１９を設けた横パイプ１の前記開口部に植裁用土壌材（水耕用培地でも可）を保持し、その下部、側部（上部のみ開いていて底面、及び側面全体がメッシュ構造であっても良い。）又は側部に横パイプ内に出根可能な構造体としての植裁用縦パイプ２を格納する事を特徴とする粉塵、害虫捕獲、周辺気温の緩和となる緑化装置。
2. 請求項１に於いて発光手段１１を持つ事を特徴とする粉塵、害虫捕獲、周辺気温の緩和となる緑化装置。
3. 請求項１から請求項２のいずれかの横パイプ上の開口部を図４のように左右にずらし、より多くの植裁用縦パイプの保持を可能にした事を特徴とする粉塵や害虫捕獲、周辺気温の緩和となるパイプ緑化装置。
4. 請求項１の横パイプに複数の穴を設け、請求項１の水（又は液肥）がパイプ外部に漏れる構造とし、緑地等への給水管となる事を特徴とする給水パイプを兼ねた緑化装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに於いて、吸引側の口を狭め、吸い口部が移動可能とする事を特徴とする粉塵や害虫捕獲、周辺気温の緩和となるパイプ緑化装置。
6. 図１の排気を植裁植物の葉の部分に当たるようにしたことを特徴とする請求項１から５の装置の使用方法。
7. 水（または液肥）を保持又は流過出来る横置きの筒体の上部に開口部を設け、土壌（又は水耕栽培用培地）を保持できる植裁用縦パイプを複数差し込み、前記横パイプ内部にルートマットを形成させる。横パイプの一端（又は両端の開口部）より外気を送り込み、横パイプ上に別途設けられた排気口より排出する緑化方法。
8. 前記請求項７において、排気口に網状体を設けたり、排気を横パイプ上にコバエ等の排出を防ぐ程度の小穴を通して行うことを特徴とする粉塵や害虫捕獲、周辺気温の緩和となる緑化方法。
9. 前記請求項７において、吸気口附近に誘因効果の高い紫外光を発光手段１１に取り付ける事を特徴とする緑化方法。
10. 請求項７から請求項９のいずれかの横パイプ上の開口部を図４のように左右にずらして開け、より多くの植裁用縦パイプの保持を可能にする事を特徴とする粉塵や害虫捕獲、周辺気温の緩和となる緑化方法。
11. 請求項７の横パイプ下部に複数の穴を設け、一定量以上の水（又は液肥）がパイプ外部に漏れる構造とし、ここに定期的に給水する事により、植裁用縦パイプ上での栽培植物と緑地での栽培植物の両方への給水を行える事を特徴とする給水パイプを兼ねた散水、及び緑化方法。
12. 請求項１から請求項４のいずれかに於いて、吸引側の口を狭め、吸い口部を高濃度粉塵の先場所や害虫発生場所等に設置する事を特徴とする粉塵、害虫捕獲、周辺気温の緩和となる緑化方法。
13. 請求項１から請求項５のいずれかの緑化装置において植裁用縦パイプ上部及び吸気口、排気口を除き、横パイプの全部又は一部を土壌中に埋没することを特徴とする緑化装置の使用法。
    

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