JPH11290437A - 植物の働きを利用した空気清浄器 - Google Patents
植物の働きを利用した空気清浄器Info
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Abstract
用して、室内空気中の有害な気化化学物質を除去する機
能、室内空気の湿度を上昇させる機能及びかびの胞子の
量を減少させる機能を持った空気清浄器を提供する。 【解決手段】 植物を維持するための鉢容器12と、多
孔質物質50と触媒機能及び化学吸着性を有する物質4
9とで構成され鉢容器に入れる培養基質48と、鉢容器
に付属した密閉水槽20と、培養基質に空気を通過させ
るファン38と、排気ユニット30とを備えている。排
気ユニットの上側部分43は培養基質を通過してきた空
気39を引き込むファンを備え、ファンの隣に位置する
電燈37は、培養基質を通ってきた空気を加熱し、空気
に含まれている病原菌等の微生物を殺す機能を有してい
る。培養基質中に設置した複数の吸気管42は、培養基
質から吸い込まれてくる空気の受け取り口になってい
る。
Description
清浄に維持する装置に関し、特に、植物及び植物の根と
共生している微生物の働きを利用して室内空気を清浄に
維持する装置に関するものである。
る在来型の空気フィルターや加湿器は、物理的あるいは
物理・化学作用を利用している。これらの機器では、正
常な機能を保つために、フィルターを定期的に交換する
必要があるが、適切な時期にフィルターが交換されない
おそれがあるばかりでなく、フィルターの交換に費用が
かかる問題や、使用済フィルターの廃棄の問題がある。
物内、植物の根や植物の成長を助成する培養基質(例え
ば土壌や石)に生息している微生物の量をコントロール
しており、これらの生物学的な活動が、いろいろな空気
が運んでくる汚染物質、特に空気で運ばれる炭化水素類
を生物学的に分解することが知られている。
培養し、揮発性の有機化学物質を分解・破壊するという
事実は、ウォルバートン他(1984年)の研究論文
「エネルギー効率の高い家屋から室内空気汚染物質を除
去するための観葉植物」Economi Botany
(経済的な植物学)誌38巻(2)224−228ペー
ジ及びB.C.ウォルバートンとJ.D.ウォルバート
ン(1993年)の研究論文「植物と土壌微生物:室内
環境からのホルムアルデヒド、キシレンとアンモニアの
除去」ミシシッピー科学アカデミー誌41巻(2)99
−105ページに実証されている。
中で栽培されて室内に置かれている。室内植物を成長維
持していくための一般的な問題としては、水と肥料を
「いつ」「どの程度の量」を与えるか、ということであ
る。水不足、水過剰といった問題を避けるために、自動
給水あるいは不在の際の植物への給水に関して多数の発
明が行われている。
物を用いて、室内空気に含まれている化学的な毒素を生
物学的に除去したり分解する場合には、次のような問題
を考慮しなければならない。すなわち、植物の生命を維
持するために鉢容器に収容した土壌に水と肥料を頻繁に
与えなければならないという問題、湿った鉢用土壌はア
ルゲン(アレルギーを起こす物質)として知られるかび
の胞子の成長に適した理想的な環境を作り出すという問
題、鉢皿に溜めている水はかびやべと病菌の成長にとっ
てやはり理想的な場所であり、水を過剰に与えたり水が
あふれた場合、かびやべと病菌が床の上で成長すること
になるという問題である。
る有害な気化化学物質を除去する機能、室内空気の湿度
を上昇させる機能及びかびの胞子の量を減少させる機能
を持った空気清浄器を提供することである。
の根と共生している微生物の働きを利用しており、次の
ような手段から成っている。すなわち、生きた植物を維
持するための鉢容器12と、多孔質物質50と触媒機能
及び化学吸着性を有する物質49とで構成され鉢容器に
入れる培養基質48と、生きた植物の根まで培養基質を
通して水を供給することを可能にする鉢容器に付属した
密閉水槽20と、培養基質に空気を通過させるファン3
8と、鉢容器内またはこれに隣接してに設置される排気
ユニット30とを備えている。多孔質物質50として
は、軽石、発泡煉石、膨張頁岩、天然土石の発泡品、天
然土の焼成品、多孔質硝子及び再資源化により製造され
た人工土壌がある。触媒機能及び化学吸着性を有する物
質49としては、木炭、活性炭、天然ゼオライト、人工
ゼオライト、バーミキュライト及び再資源化により吸着
性能及び触媒性能を付与した物質がある。
を通過してきた空気39を引き込むファンの囲いになっ
ている。ファンの隣に位置する電燈37は、培養基質を
通ってきた空気を加熱し、空気に含まれている病原菌等
の微生物を殺す機能を有している。加熱された空気は、
清浄化された空気60として室内に放出される。そして
培養基質中に設置した複数の吸気管42は、ファンの力
によって培養基質から吸い込まれてくる空気の受け取り
口になっており、また空気を加熱するための電燈へ空気
を導く通路にもなっている。
を示す。これらの室内植物は、育てやすさ、管理のしや
すさ、害虫に対する抵抗力、有害な気化化学物質の除去
率及び蒸散率について試験を行い、各試験の成績を合計
した総合得点の高いものから順に列挙されている。アレ
カヤシ、カンノンチク、カマエドレア・ザイフリッツィ
ー、インドゴムノキ(ゴムノキ)、アオワーネッキー/
ドラセナ“ジャネット・クレイグ”、セイヨウキヅタ、
シンノウヤシ、フィクス・アリイ、ボストンタマシダ、
スパティフィラム、ドラセナ・フラグランス“マッサン
ゲアナ”/幸福の木、ポトス、ネフロレピス・オブリテ
ラータ、ポットマム、ガーベラ、ドラセナ“ウォーネッ
キー”、ベニフクリンセンネンボク、フィロデンドロン
・エルベスケンス、シンゴニウム、ディフェンバキア
“エキゾチカ・コンパクタ”、テーブルヤシ、ベンジャ
ミンゴムノキ(ベンジャミン)、ブラッサイ・アクティ
ノフィラ、ベゴニア・センパフローレンス、フィロデン
ドロン・セロウム、ヒメカズラ、サンセベリア・トリフ
ァスキアタ、ディフェンバキア・カミーラ、フィロデン
ドロン、ドメスティクム、シマナンヨウスギ、ホマロメ
ナ・バリシー、マランタ・レウコネウラ“ケルショビア
ナ”、矮性バナナ、クリスマス・カクタス(シャコバサ
ボテン)、イースター・カクタス、シッサス・ロビフォ
リア“エレン・ダニカ”(俗にグレープアイビー)、コ
ヤブラン、デンドロビウム、ナカフオリヅルラン(オリ
ヅルラン)、アグラオネマ“シルバー・クイーン”、ア
ンスリウム、クロトン、ポインセチア、アザレア、カラ
テア、アロエベラ、シクラメン、エクメア・ファスキア
タ(アナナス)、チューリップ、ファレノプシス(コチ
ョウラン)、カランコエである。
ム、ガーベラ、シンノウヤシ及びアオワーネッキーはホ
ルムアルデヒドの除去能に優れている。アレカヤシ、シ
ンノウヤシ、ファレノプシス、ディフェンバキア“カミ
ーラ”、ベニフクリンセンネンボク及びデンドロビウム
はキシレン及びトルエン除去能に優れている。カンノン
チク、ホマロメナ・パリシー、コヤブラン、アンスリウ
ム及びポットマムはアンモニア除去能に優れている。人
間が呼吸によって放出するバイオエフルエント(生体排
気)にはメチルアルコールやアセトン、エチルアセテー
トが含まれており、スパティフィラムはこのバイオエフ
ルエント中のアセトンやメチルコール、エチルアセテー
トの除去能に優れている。従って、これらの室内植物に
よって、室内空気の質(LAQ)を高品質に維持するこ
とができる。
槽20を備えている。密閉水槽には、水のレベルを示す
水準計やキャップ付の水さし口を設けておくのがよい。
鉢容器の培養基質は、空気中に浮遊している有機化学物
質(気化化学物質)を取り込み、根と共生している微生
物によって化学物質を分解する機能及び植物の活力を強
化する機能をも持っている。鉢容器12は、密閉水槽の
底まで伸びている底部にスリット13が設けられてお
り、これを通過した水は、粒状の多孔質物質50を通っ
て植物の根まで上がっていく。密閉水槽は、密閉できる
水さし口が設けられているため、水中のかびの胞子のよ
うな細菌が室内空気に露出しない。
も適応でき、排気ユニット30を取り付けたときにも十
分な安定性を持たせることができる。また、通常の小型
の鉢容器に見られるような植物の根の急速な乾燥が防止
でき、水や肥料の補給を1〜3か月毎にすればよくな
る。
着性を有する無土壌培養基質を利用して植物の成長栽培
を行う無土壌栽培であり、無土壌培養基質48の粒状の
多孔質物質50は、表面積が大きいので連続的に水を植
物の根に吸い上げていき、根を湿らせる効果を持つ。こ
れら粒状の多孔質物質50を含む無土壌培養基質は、排
気ユニット30と共用することによって、さらに空気浄
化能力を増加させることができる。
た無土壌培養基質は、空気中の気化化学物質の除去率を
高める活性炭等の触媒機能及び化学吸着性を有する物質
49を含んでいる。これらの物質に吸着された化学物質
は、植物の根に共生している微生物によって食物として
処理され、また微生物や根のエネルギー源となる。
を備えており、空気清浄化能力を増大させることがで
き、空気中に残留している化学毒素(気化化学物質)や
病原菌等の微生物を電燈の発生した熱で破壊できる。即
ち、ファン38は、ガラスの囲い43の中にある熱い電
燈37のところに大量に空気をゆっくりと通過させるた
めに使われる。電燈37は、ファンによって送られる空
気が電燈近辺を通過した際に、空気中の化学毒素や病原
菌等の微生物を破壊する役目をしている。また、ガラス
容器43の内側にある電燈37の熱エネルギーを、空気
清浄化プロセスの補強要素として利用できる。電燈37
は空気流量を増加させることができ、光源として作用
し、大気中から微生物を除去する能力を増加する加熱領
域を与えることができる。多孔質で化学吸着性を有する
無土壌培養基質を併用してやれば、培養基質に栽培され
た室内植物の空気浄化能力を35倍まで増加させること
ができる。
示したものであり、図1は空気清浄器10のテーパ状の
鉢容器12と厚い円板状の密閉水槽20を備えたもので
ある。鉢容器12は、室内植物を栽培する培養基質を収
容する空所9、周壁16、底板11及び容器のすきま部
18からできている。鉢容器12の底板16は大きな密
閉水槽20の底板にしっかりと取り付けられており、密
閉水槽には水さし口が設けられている。水さし口のキャ
ップ22の部分から密閉水槽20に給水ができる。
水面計ののぞき窓26を備えている。水面計は密閉水槽
に連通されている。この機構を採用することによって、
密閉水槽内の水が室内空気に接触しないようにすること
が可能である。したがって一般の鉢用土壌に水を与えた
場合にみられるかびの胞子の培養を、本発明のシール法
で防止することができる。水面の高さ24は、図1に示
したように外部から観察できる。
質物質(例えば軽石)50と触媒機能及び化学吸着性を
有する物質(例えば活性炭)49とで構成されており、
この培養基質にゴールデンポトス等の室内植物が栽培さ
れており、この図から鉢容器12中の植物14への水と
肥料の供給方法が明らかである。
ト13は、密閉水槽20から植物鉢容器12に水が吸い
上げられることを可能にしている。多孔質物質50を通
過して、植物の根17と微生物19まで水は吸い上げら
れる。培養基質48の機能は、室内植物14を維持する
役目と毛細管作用で水や栄養素を密閉水槽20から鉢容
器12や植物14の根17に吸い上げる役目とを担って
いる。密閉水槽20や鉢容器は、後述する排気ユニット
30の基部32を保持する基部21を備えている。
る。この排気ユニット30は、培養基質を通して室内空
気を吸い込む構造をしており、肉厚円板状の基部32、
中空パイプからなる支柱34、電球37の取付け部分3
6及びファン38とからなる。さらに、排気ユニット3
0の支柱34に空気を導くために、多数の孔が窄孔され
たフィルター管(吸気管)42が設けられている。排気
ユニット30が鉢容器12に組み込まれると、フィルタ
ー管42は鉢容器内の培養基質の部分に位置する。排気
ユニット30の機能については後述する。
密閉水槽の側面図である。排気ユニット30が鉢容器1
2内に据え付けられると、ファン38と電球37は、鉢
容器12の室内空気の浄化パワーを15〜35倍増大さ
せる。図3に示すように、植物の根17と不活性な培養
基質48は、根圏あるいは根域と呼ばれる領域、つま
り、植物の根17と共生関係にある自然発生した微生物
が存在する領域を形成する。根に関係した微生物と植物
は、培養基質48から栄養素や化学物質を共同して取り
入れる。培養基質のうちの非常に多孔質な物質50は、
葉27がまわりの室内空気へ水分を発散するように、植
物の根17への空気の流量を増大させる役割を果たす。
つまり培養基質48のうちの非常に多孔質な物質50
は、根の微生物19への汚れた空気の露出量を増大さ
せ、微生物のバイオ作用で汚染物質が分解されるのを促
進させる役目を担っている。
気の浄化機能を説明する。室内の汚れた空気(矢印3
9)は、多孔質物質50や触媒機能及び化学吸着性のあ
る物質49で囲まれたフィルター管42を通って下降し
ていく。臭く汚れた空気39は多孔フィルター管42の
空気取り入れ口から入り、空気中の毒素は多孔質物質5
0や触媒機能及び化学吸着性に優れた物質49に吸着さ
れて除去される。吸着された化学物質は物質49のもつ
触媒機能が微生物の生化学反応を促進してすみやかに分
解される。
38によって排気ユニット30の支柱34を通って引上
げられ、ガラス球状容器43で囲まれた熱電球37の表
面を通過する。十分加熱されたガラス球状容器43で、
空気中の細菌は破壊される。その後、空気は出口から出
ていき、新鮮で純粋な空気(矢印60)として室内に放
出される。
孔フィルター管42とそれを囲んでいる触媒機能及び化
学吸着性のある物質49及び多孔質物質50を通過した
あとの空気に残留している病原菌等の微生物を破壊す
る。電球の傘40は、植物の葉27に光を直接供給し、
植物の成長を促進強化する。また、電球37に美的な価
値を与える。活性炭その他の物質49や軽石等50に吸
着した毒素は、植物の根17や微生物によって生物学的
に清浄化される。実施形態の装置は、通常の土壌を使っ
て同じ植物を成長させる従来装置よりも、有害な気化化
学物質の除去率が20〜50%高く、室内空気清浄化能
力が35倍である。
い、その性能を確認した。60cm×60cm×90c
mの密閉容器中に一定濃度のホルムアルデヒドを入れた
あと、上記空気清浄器を入れて密閉し、一定時間後に容
器内の空気に含まれるホルムアルデヒド濃度を測定し、
その初期濃度との差から除去率を求めた。
有無によるホルムアルデヒド除去能力の比較
下する。また、人工土壌のみの場合は除去能力は有しな
い。天然土壌も人工土壌も植物を植えることにより除去
率が向上する。植物を植えた天然土壌と植物を植えた人
工土壌を比較すると、人工土壌の方が除去能力が高い。
工土壌によるホルムアルデヒドの除去能力の比較
がホルムアルデヒドの除去能力が高い。
ける、室内空気のホルムアルデヒドの除去能力の経年変
化の比較
土壌中微生物により化学物質の除去能力が維持されてい
る。従ってフィルター交換が不要である。
化学物質の除去能力の比較 植物としてゴールデンポトスを使用し、60cm×60
cm×90cmの密閉容器中に空気清浄器を入れて、フ
ァン風量72リットル/分、電球100W白熱球、電球
の表面温度102度に維持し、一定時間後に容器の空気
に含まれるホルムアルデヒド濃度を測定し、その初期濃
度との差から除去率を求めた。
がある。電球を点燈することによりメチルアルコールの
除去量は増大し、ホルムアルデヒド、キシレンの除去能
はわずかに向上した。ファンを運転することにより、何
れの化学物質も著しく除去能が向上した。
斜視図
Claims (3)
- 【請求項1】 葉と根を持つ植物(14)と、当該植物の根
及び根と共生する微生物を保持する培養基質(48)と、培
養基質を収容する鉢容器(12)と、培養基質に植物の成育
に必要な水を供給する密閉水槽(20)と、培養基質を通し
て空気を吸い込む排気ユニット(30)とを備えており、排
気ユニット(30)は、培養基質(48)に囲まれた吸気管(42)
と、この吸気管に連通する中空の支柱(34)と、この中空
の支柱を通過する空気の送風手段(38)及び当該空気中の
病原菌などの微生物の破壊手段(37)とを備え、空気中に
含まれた化学物質を培養基質で吸着して植物及び微生物
でこの化学物質を生物学的に分解するとともに、培養基
質を通過した空気中に含まれた病原菌等の微生物を排気
ユニットで除去・破壊することを特徴とする、植物の働
きを利用した空気清浄器。 - 【請求項2】 請求項1記載の植物の働きを利用した空
気清浄器において、培養基質(48)が多孔質物質(50)と触
媒機能及び化学吸着性を有する物質(49)とからなること
を特徴とする、植物の働きを利用した空気清浄器。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の植物の働きを利用
した空気清浄器において、排気ユニット(30)は、培養基
質(48)中に設置された複数の吸気管(42)と、吸気管を介
して空気を吸い込むファン(38)と、ファンの囲いのため
の上側部分(43)と、吸い込まれた空気を加熱する電燈(3
7)とを備えており、これらがファンによって培養基質中
を通って流れてきた空気(39)を受け入れ、空気を加熱す
るために電燈部分に空気を送り、加熱された空気を清浄
な空気(60)として大気に放出することを特徴とする、植
物の働きを利用した空気清浄器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12169698A JP4203142B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 植物の働きを利用した空気清浄器 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP12169698A JP4203142B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 植物の働きを利用した空気清浄器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11290437A true JPH11290437A (ja) | 1999-10-26 |
JP4203142B2 JP4203142B2 (ja) | 2008-12-24 |
Family
ID=14817626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12169698A Expired - Lifetime JP4203142B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 植物の働きを利用した空気清浄器 |
Country Status (1)
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-
1998
- 1998-04-14 JP JP12169698A patent/JP4203142B2/ja not_active Expired - Lifetime
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