JP6169391B2

JP6169391B2 - 壁面緑化大気浄化装置

Info

Publication number: JP6169391B2
Application number: JP2013072405A
Authority: JP
Inventors: 洋晴西部; 美咲天保
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2017-07-26
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: JP2014195423A

Description

この発明は、壁面を緑化する機能と大気を清浄化する機能とを備えた壁面緑化大気浄化装置に関する。

壁面緑化大気浄化装置は、立面となる壁面で緑化および大気の清浄化を行うため、広い床面積を取らずに効率良く緑化および大気の清浄化を行える利点がある。従来、この種の壁面緑化大気浄化装置では、前面側に植物が植えられる複数の箱を互いに隣合うように配置することで壁面緑化を図り、ファンによって吸引される被浄化用の空気を、ダクトを介して前記各箱の背面へ送り込む構成とされている。送り込まれた被浄化用の空気は、各箱内を満たす土壌層等の植物生育基盤を通過することで浄化される。

特許第５００１１４８号公報

上記した従来例の構成では、以下のような問題点がある。
・緑化部となる各箱に被浄化用の空気を送り込むために多数のダクトが必要となる。
・ダクトから排出される被浄化用の空気を箱内に均等に押し込むために、箱の背面側に分散用の背面パネル等が別途必要である。
・ダクトが箱から露出していて経年劣化し、ダクトのメンテナンスが必要になる。
・ダクトの配管スペースが緑化部となる箱よりも大きくなる場合があり、壁面に密接して設置できない。

また、被浄化用の空気の送風に関して以下のような問題点がある。
（１）被浄化用の空気を箱の背面へ送り込むため、箱の背面側に通気部分を設置するスペースが必要である。
（２）箱の背面に通気部分が存在するため、箱の背面側には植栽できない。
（３）被浄化用の空気が土壌等の植物生育基盤を通過するときの圧力損失が大きいため、送風のために大きなファンが必要である。
（４）大きなファンを使用することで、騒音が大きくなる恐れがある。
（５）経年により植物生育基盤の土壌等が目減りして上部に空間ができると、上部から被浄化用の空気が抜ける。
（６）前面全体から風が出るので、設置場所を考慮する必要がある。

この発明の目的は、被浄化用の空気を送り込むための配管や通気層を背面に設ける必要がなく、狭いスペースにも設置することができ、また前面側と背面側の両方に植栽する構成も採用可能であり、さらに圧力損失が少なくてファンの小型化、騒音の低下が図れる壁面緑化大気浄化装置を提供することである。

この発明の壁面緑化大気浄化装置は、植物生育面が上下方向に沿う植物生育基盤内に、貫通方向の通気抵抗が前記植物生育基盤の他の部分よりも小さい高通気性土壌部が、前記植物生育基盤の全体に渡り上下方向に延びて、かつ前記植物生育面に沿う横方向に並んで複数設けられ、この高通気性土壌部は、仕切材で外周が仕切られて植物生育基盤材が充填され、前記高通気性土壌部に被浄化用の空気を送り込む送風手段が設けられ、この送風手段は、前記植物生育基盤の上端または下端に位置し、ファンを有する。

この構成によると、被浄化用の空気が、送風手段により高通気性土壌部に一方端から送り込まれる。被浄化用の空気は、高通気性土壌部を通過する過程で浄化される。浄化された空気は、高通気性土壌部の他方端から外部に排出される。被浄化用の空気が高通気性土壌部を通過する際、一部は高通気性土壌部の周囲の植物生育基盤部分にも拡散し、ここでも浄化される。

前記高通気性土壌部は、植物生育基盤に上下方向に貫通させ、この上下方向に通気させるため、被浄化用の空気を送り込むための配管や通気層を背面に設ける必要がない。そのため、この壁面緑化大気浄化装置の全体厚さを薄くでき、配管用の空間を背面に空けることも不要となる。これにより、狭いスペースにも設置することができる。また、前面側と背面側の両方に植栽する構成も採用可能である。植物生育基盤の植物生育面に対して垂直な方向に通風させる場合、通風させる厚みが厚いが、植物生育基盤の他の部分よりも小さい高通気性土壌部を設け、その中を通風させるため、通風抵抗が小さい。そのため、ファンの小型化が可能で、また騒音の低下が図れる。

この発明において、前記高通気性土壌部に、前記植物生育基盤の前記他の部分を構成する植物生育基盤材よりも粒径の粗い植物生育基盤材を用いても良い。
これにより、高通気性土壌部を植物の生育に活用しつつ、高通気性土壌部を植物生育基盤の他の部分よりも通気抵抗を小さくすることができる。

この発明において、前記高通気性土壌部は、外周の全体が前記植物生育基盤の前記他の部分で囲まれているのが良い。
高通気性土壌部は植物生育基盤の他の部分と比べて植物の生育に適さないが、高通気性土壌部の全体が植物生育基盤の他の部分で囲まれていると、高通気性土壌部が植物生育面に露出しないため、実質上の植栽面積を広くとれる。

この発明において、前記仕切材は、通気性を有するが前記植物生育基盤の前記他の部分を構成する前記植物生育基盤材が通過不能な材質としても良い。
仕切材を上記材質とすることで、高通気性土壌部の周囲の植物生育基盤材が高通気性土壌部に入り込むことを防止できる。

この発明において、前記高通気性土壌部を、前記植物生育基盤内の複数箇所に設けても良い。
壁面緑化大気浄化装置の設置場所に応じて、高通気性土壌部を任意の複数箇所に設けることができる。

この発明において、前記高通気性土壌部は、管状の前記仕切材とこの仕切材の両端を閉じる通気性の端面材とでなる袋状体の中に前記植物生育基盤材を充填した通気ユニットからなるものであっても良い。
この場合、植物生育基盤内に高通気性土壌部を容易に設けることができる。

前記送風手段を、前記植物生育基盤の上端または下端に沿って設けられて前記高通気性土壌部の一端に連通する通気室と、この通気室を介して複数の前記高通気性土壌部に被浄化用の空気を送り込むファンとで構成すると良い。
通気室を設けることで、１つのファンで複数の高通気性土壌部に被浄化用の空気を送り込むことができる。

また、前記送風手段が、個々の前記高通気性土壌部の端部に隣接して設けられて前記高通気性土壌部に被浄化用の空気を送り込むファンであっても良い。
この場合、被浄化用の空気をファンにより直接に高通気性土壌部に送り込むことができるので、ダクト等が不要である。

この発明の壁面緑化大気浄化装置は、植物生育面が上下方向に沿う植物生育基盤内に、貫通方向の通気抵抗が前記植物生育基盤の他の部分よりも小さい高通気性土壌部が、前記植物生育基盤の全体に渡り上下方向に延びて、かつ前記植物生育面に沿う横方向に並んで複数設けられ、この高通気性土壌部は、仕切材で外周が仕切られて植物生育基盤材が充填され、前記高通気性土壌部に被浄化用の空気を送り込む送風手段が設けられ、この送風手段は、前記植物生育基盤の上端または下端に位置し、ファンを有するため、被浄化用の空気を送り込むための配管や通気層を背面に設ける必要がなく、狭いスペースにも設置することができ、また前面側と背面側の両方に植栽する構成も採用可能であり、さらに圧力損失が少なくてファンの小型化、騒音の低下が図れる。

この発明の第１の実施形態にかかる壁面緑化大気浄化装置の縦断面図である。同壁面緑化大気浄化装置の概略構成を示す斜視図である。同壁面緑化大気浄化装置の通気ユニットの斜視図である。同壁面緑化大気浄化装置における通気ユニットの支持構造の一例を示す斜視図である。同壁面緑化大気浄化装置における通気ユニットの支持構造の他の例を示す斜視図である。同壁面緑化大気浄化装置の変形例の縦断面図である。（Ａ）は同壁面緑化大気浄化装置の他の変形例の縦断面図、（Ｂ）はその部分拡大図である。この発明の第２の実施形態にかかる壁面緑化大気浄化装置の縦断面図である。同壁面緑化大気浄化装置の概略構成を示す斜視図に補足図を加えた図である。同壁面緑化大気浄化装置の概略構成を示す斜視図である。同壁面緑化大気浄化装置の変形例の斜視図である。壁面緑化大気浄化装置の参考提案例を示す平面図である。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図５と共に説明する。この壁面緑化大気浄化装置１は、図１に縦断面図で示すように、上下左右（紙面と直交する方向が左右方向）の各面が外周フレーム７で囲まれた壁状の植物生育基盤２を備え、この植物生育基盤２の前面および背面からなる植物生育面３，４に植物２０が植えられる。植物生育面３，４は、それぞれメッシュ材５で覆われる。メッシュ材５は、例えばメッキ加工したワイヤーを縦横に編んだワイヤーメッシュ等からなる。

植物生育基盤２は、この植物生育基盤２の大半の部分を占め、上下に貫通する複数の貫通孔６を有する植物生育土壌部２ａと、前記各貫通孔６内に設けられた高通気性土壌部２ｂとからなる。植物生育面３，４を構成する植物生育土壌部２ａが、植物２０が植えられる実質上の植物生育基盤２となる。各高通気性土壌部２ｂは、例えば図２のように、前面と背面間の中央部に並べて配置される。

図１において、植物生育用土壌部２ａの植物生育基盤材Ａとしては、例えば軽量土壌が用いられる。具体的には、自然土壌の他に、バーク堆肥、ピートモス、ココイアダスト等の有機物系土壌改良材、或いはパーライト、バーミキューライト等の無機系土壌改良材等の様々な一般に流通する資材を適宜組み合わせて用いても良い。また、通気性を有するスポンジ状やフェルト状材であっても良い。この他、セラミック等を用いても良い。

また、高通気性土壌部２ｂの植物生育基盤材Ｂとしては、植物生育用土壌部２ａの植物生育基盤材Ａよりも粒径が粗いもの、例えばパーライト等の土壌基材が用いられる。そのため、高通気性土壌部２ｂの方が植物生育用土壌部２ａよりも、貫通孔６の長さ方向の通気抵抗が小さい。

植物生育基盤２の前記高通気性土壌部２ｂには、例えば図３に示す通気ユニット８が用いられる。通気ユニット８は、管状の仕切材９ａとこの仕切材９ａの両端を閉じる上端側および下端側の端面材９ｂ，９ｃとでなるメッシュ材製の袋状体９の内部に植物生育基盤材Ｂ（図示せず）を充填したものである。図の例では、袋状体９の外形が円柱状であるが、角柱状またはそれ以外の形状であっても良い。このような通気ユニット８を用いることで、植物生育基盤２内に高通気性土壌部２ｂを容易に設けることができる。

前記仕切材９ａの目の粗さは、周囲の植物生育基盤材Ａが袋状体９内に入り込まない程度とする。ただし、植物生育用土壌部２ａに植えられた植物２０の根が、高通気性土壌部２ｂへ伸長することまで制限しなくて良い。また、前記端面材９ｂ，９ｃの目の粗さは、内部の植物生育基盤材Ｂが外部に漏れ出ず、かつ風が通り抜けるのを妨げない程度とする。具体的には、充填される植物生育基盤材Ｂの粒径が比較的粗い（５mm以上）場合、仕切材９ａの目の粗さは１〜２mm程度とし、端面材９ｂ，９ｃの目の粗さは３mm程度とする。

通気ユニット８の長さは、植物生育基盤２の上下寸法に合わせるため、特に限定されるものではない。通気ユニット８の長さが長い場合、所定長さ（例えば１ｍ）おきに外周フレーム７に支持させると良い。図４は、メッシュ状の仕切板１１で支持させた例を示す。また、図５は、複数本（例えば２本）の支え棒１２で支持させた例を示す。

図１に示すように、植物生育基盤２の下側には、高通気性土壌部２ｂに被浄化用の空気を送り込む送風手段１３が設けられている。送風手段１３は、植物生育基盤２の下端に沿って設けられて各高通気性土壌部２ｂの下端に連通する通気室１４と、この通気室１４を介して各高通気性土壌部２ｂに被浄化用の空気を送り込むファン１５とでなる。通気室１４を構成する筐体には、被浄化用の空気の吸込み口１４ａが設けられている。

この壁面緑化大気浄化装置１の構成によると、ファン１５を作動させることで、装置外の被浄化用の空気が、ファン１５により吸込み口１４ａから吸引されて、通気室１４を介して各高通気性土壌部２ｂに下端から送り込まれる。被浄化用の空気は、高通気性土壌部２ｂを通過する過程で浄化される。浄化された空気は、高通気性土壌部２ｂの上端から外部に排出される。被浄化用の空気は高通気性土壌部２ｂを通過する際、一部の空気は植物生育土壌部２ａにも拡散し、ここでも浄化される。

高通気性土壌部２ｂは、植物生育基盤２の内部に、この植物生育基盤２の植物生育面３，４に対して垂直な上下方向に貫通させて設けられている。そのため、植物生育基盤２の正面側だけでなく背面側にも植栽できる。高通気性土壌部２ｂは植物生育土壌部２ａと比べて植物２０の生育に適さないが、この実施形態のように高通気性土壌部２ｂの外周の全体が植物生育土壌部２ａで囲まれていると、高通気性土壌部２ｂが植物生育基盤２の植物生育面３，４に露出しないため、実質上の植栽面積を広くとれる。

また、高通気性土壌部２ｂに被浄化用の空気を送り込む送風手段１３を設けたため、壁面緑化大気浄化装置１から遠く離れた場所から被浄化用の空気を高通気性土壌部２ｂに送り込む必要がなく、送風用の配管等を無くすことができる。背面側に分散用の別部材のパネル等を設けることも不要となる。そのため、壁面緑化大気浄化装置１の全体の厚さが、あまり厚くならない。この実施形態のように、各高通気性土壌部２ｂの下端に連通する通気室１４を設けると、１つのファン１５で複数の高通気性土壌部２ｂに被浄化用の空気を送り込むことができる。

高通気性土壌部２ｂが設けられていると、植物生育基盤２を通過するときの被浄化用の空気の圧力損失を抑えることができる。これにより、送風手段１３のファン１５の小型化が可能となる。小型のファン１５を使用することで、騒音も抑えられる。高通気性土壌部２ｂの配置箇所により風の出る箇所が予め決まるため、植物生育基盤材Ａの目減り等により植物生育基盤２の上部に空間ができても、そこから被浄化用の空気が抜けることがない。浄化された空気の多くは、高通気性土壌部２ｂの上端から上向き出る。高通気性土壌部２ｂの周りに粒径の小さい植物生育基盤材Ａからなる植物生育基盤２ａがあるため、高通気性土壌部２ｂの気密性が担保され、植物生育面３，４から風が漏れ難い。そのため、壁面緑化大気浄化装置１を人が通る場所の近くにも設置しやすい。

さらに、高通気性土壌部２ｂは排水性も良いので、植物生育基盤２の排水に役立つ。植物生育基盤２の排水が促進されることで静圧が下がるため、壁面緑化大気浄化装置１の構成材料である外周フレーム７等の強度を下げることができる。これにより、軽量化、省コスト化が図れる。

この実施形態の壁面緑化大気浄化装置１の作用、効果を纏め直して次に示す。
（１）植物生育基盤２の背面側に通気部分を設置する必要がない。
（２）通気部分となる高通気性土壌部２ｂが植物生育基盤２の内部に配置されるため、植物生育基盤２の正面側だけでなく背面側にも植栽できる。
（３）植物生育基盤２を通過するときの被浄化用の空気の圧力損失を抑えることができ、ファン１５の小型化が可能となる。
（４）小型のファン１５を使用することで、騒音を抑えられる。
（５）高通気性土壌部２ｂの配置箇所により風の出る箇所が予め決まるため、植物生育基盤２の上部に空間ができても、そこから被浄化用の空気が抜けることがない。
（６）浄化された風が壁面緑化大気浄化装置１の上部から出るので、人が通る場所の近くにも設置しやすい。

第１の実施形態の変形例を以下に示す。
図６に示すように、送風手段１３を植物生育基盤２の上側に配置してもよい。この場合は、ファン１５により通気室１４を介して高通気性土壌部２ｂの上端から空気を吸い込むことで、高通気性土壌部２ｂに下端から被浄化用の空気を送り込む。この場合も、図１の例と同様の作用効果が得られる。

また、図７（Ａ）に示すように、植物生育基盤２の植物生育面３，４を壁面緑化パネル１６で覆っても良い。壁面緑化前面パネル１６は、植物２０が出る穴が予め開けられたものであっても良く、または同図（Ｂ）のように、外周の一部に切れ目を入れることにより形成された突片１６ａを、外周のうちの切れ目の入っていない箇所で折り曲げることで、植物２０が出る穴１６ｂを開けるものであっても良い。

図８および図９は、この発明の第２の実施形態を示す。この実施形態の送風手段１３は、高通気性土壌部２ｂごとに設けられたファン１５により、各高通気性土壌部２ｂに被浄化用の空気を送り込む構成である。この例の場合、各高通気性土壌部２ｂの上側にそれぞれファン１５が設けられ、各高通気性土壌部２ｂの下側に設けられた下部ボックス１７に被浄化用の空気の吸込み口１７ａ（図９）が設けられている。また、下部ボックス１７内には、高通気性土壌部２ｂから垂れる水Ｗを受ける水受け１８が設けられている。なお、図９には、ファン１５（例えばＤＣファン）の概略形状を示す補足図を併せて表示しているが、この補足図には、壁面緑化大気浄化装置１に設置されている状態とは異なる姿勢でファン１５を表示してある。

この壁面緑化大気浄化装置１の構成によると、ファン１５を作動させることで、装置外の被浄化用の空気が、吸込み口１７ａから吸い込まれ、高通気性土壌部２ｂ内を下から上へ通り抜ける。被浄化用の空気をファン１５により直接に高通気性土壌部２ｂに送り込むので、第１の実施形態に有る通気室１４や、他の配管等が不要である。

高通気性土壌部２ｂとなる通気ユニット８の長さが長い場合、前記同様に、図１０のように、通気ユニット８の長さ方向の途中部を、メッシュ状の仕切板１１により外周フレーム７に支持させると良い。図示は省略するが、通気ユニット８を複数本（例えば２本）の支え棒１２（図５）で支持させても良い。また、図１１に示すように、植物生育基盤２の植物生育面３，４を壁面緑化パネル１６（図７参照）で覆っても良い。

上記各例では、高通気性土壌部２ｂが上下に細長い棒状とされているが、参考提案例として示すと、図１２の平面図に示すように、高通気性土壌部２ｂを植物生育面３，４の並び方向に沿う層状としても良い。この場合も、棒状の場合と同様の作用効果が得られる。

１…壁面緑化大気浄化装置
２…植物生育基盤
２ａ…植物生育土壌部
２ｂ…高通気性土壌部
３，４…植物生育面
６…貫通孔
８…通気ユニット
９…袋状体
９ａ…仕切材
９ｂ，９ｃ…端面材
１３…送風手段
１４…通気室
１５…ファン
２０…植物
Ａ，Ｂ…植物生育基盤材

Claims

植物生育面が上下方向に沿う植物生育基盤内に、貫通方向の通気抵抗が前記植物生育基盤の他の部分よりも小さい高通気性土壌部が、前記植物生育基盤の全体に渡り上下方向に延びて、かつ前記植物生育面に沿う横方向に並んで複数設けられ、この高通気性土壌部は、仕切材で外周が仕切られて植物生育基盤材が充填され、前記高通気性土壌部に被浄化用の空気を送り込む送風手段が設けられ、この送風手段は、前記植物生育基盤の上端または下端に位置し、ファンを有する壁面緑化大気浄化装置。
請求項１に記載の壁面緑化大気浄化装置において、前記高通気性土壌部に、前記植物生育基盤の前記他の部分を構成する植物生育基盤材よりも粒径の粗い植物生育基盤材を用いた壁面緑化大気浄化装置。
請求項１または請求項２に記載の壁面緑化大気浄化装置において、前記高通気性土壌部は、外周の全体が前記植物生育基盤の前記他の部分で囲まれた壁面緑化大気浄化装置。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の壁面緑化大気浄化装置において、前記仕切材は、通気性を有するが前記植物生育基盤の前記他の部分を構成する前記植物生育基盤材が通過不能な材質である壁面緑化大気浄化装置。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の壁面緑化大気浄化装置において、前記高通気性土壌部を、前記植物生育基盤内の複数箇所に設けた壁面緑化大気浄化装置。
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の壁面緑化大気浄化装置において、前記高通気性土壌部は、管状の前記仕切材とこの仕切材の両端を閉じる通気性の端面材とでなる袋状体の中に前記植物生育基盤材を充填した通気ユニットからなる壁面緑化大気浄化装置。
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の壁面緑化大気浄化装置において、前記送風手段は、前記植物生育基盤の上端または下端に沿って設けられて前記複数の高通気性土壌部の一端に連通する通気室と、この通気室を介して前記高通気性土壌部に被浄化用の空気を送り込むファンとでなる壁面緑化大気浄化装置。
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の壁面緑化大気浄化装置において、前記送風手段が、個々の前記高通気性土壌部の端部に隣接して設けられて前記高通気性土壌部に被浄化用の空気を送り込むファンである壁面緑化大気浄化装置。