(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に二酸化チタンを含む外層が形成されたトンネル内装板と、前記二酸化チタンを活性化させて空気中の汚染物質を捕捉させるために、トンネル内装板の表面に紫外光を照射する光源装置と、トンネル内装板の表面に捕捉された汚染物質を洗い流すための洗浄装置とが、トンネルの側壁に取付けられ、前記光源装置はトンネルの両側壁に取付けられたトンネル内装板の上部にそれぞれ取付けられ、一方の側壁に取付けられた光源装置が相対向する他方の側壁に取付けられたトンネル内装板をそれぞれ照射するようになされ、前記洗浄装置は、給水装置と排水装置とから構成され、給水装置は、導水パイプに適宜間隔をおいて通水孔を設け、その通水孔から洗浄水がトンネル内装板の表面の上部から下部に沿って所定時間毎に落水または噴射するようになされ、排水装置は、トンネル内装板の下部に沿って設置される樋状のものであり、濾過装置を経て、外部の下水装置に連通されていることを特徴とするトンネル内空気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル内の空気を効果的に浄化させることのできるトンネル内大気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネル内には、装飾性の向上と反射等による照明効果の向上等、トンネル内の視環境の改善を図るためにトンネル内装板が取付けられ、また車両の排気ガスやタイヤの磨耗粉等により発生した窒素酸化物や硫黄酸化物等からなる汚染物質により汚染されたトンネル内の空気は、強制的に外部に排出されるようになされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらトンネル内の汚染された空気を、強制的に排出させても完全には外部に排出されないため、依然としてトンネル内の空気汚染の問題が残り、また排出される空気を浄化させずにそのまま外部に排出させると、それによってトンネル近辺の空気を汚染するといった問題があった。また空気中に浮遊した前記排気ガスやタイヤの磨耗粉等の汚染物質がトンネル内装板に付着して、トンネル内の美観や視環境を悪化させるため、定期的に清掃車等でトンネル内装板を清掃する必要があり、これらのメンテナンスが面倒であった。
【０００４】
そこで本発明は上記の如き問題を解決し、トンネル内の汚染物質を除去し、視環境の維持を図ると共に空気浄化を図るようになされたトンネル内空気浄化装置を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、いかにしてトンネル内の汚染物質を除去し、空気を浄化するかを鋭意研究した結果、二酸化チタンは紫外光を照射することにより活性化され、その活性化により強い酸化力を発現するものであること、視環境の改善を図るトンネル内装板の表面にこの二酸化チタンを含む外層を形成し、該表面に紫外光を照射して、二酸化チタンを活性化させるようにすれば、その活性化による強い酸化力により汚染物質の原因である窒素酸化物や硫黄酸化物が硝酸や硫酸等に酸化されて効果的に除去されること等を知得し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち本発明に係るトンネル内空気浄化装置は、表面に二酸化チタンを含む外層が形成されたトンネル内装板と、前記二酸化チタンを活性化させて空気中の汚染物質を捕捉させるために、トンネル内装板の表面に紫外光を照射する光源装置と、トンネル内装板の表面に捕捉された汚染物質を洗い流すための洗浄装置とが、トンネルの側壁に取付けられ、前記光源装置はトンネルの両側壁に取付けられたトンネル内装板の上部にそれぞれ取付けられ、一方の側壁に取付けられた光源装置が相対向する他方の側壁に取付けられたトンネル内装板をそれぞれ照射するようになされ、前記洗浄装置は、給水装置と排水装置とから構成され、給水装置は、導水パイプに適宜間隔をおいて通水孔を設け、その通水孔から洗浄水がトンネル内装板の表面の上部から下部に沿って所定時間毎に落水または噴射するようになされ、排水装置は、トンネル内装板の下部に沿って設置される樋状のものであり、濾過装置を経て、外部の下水装置に連通されていることを特徴とするものである。
【０００７】
【０００８】
本発明によるトンネル内空気浄化装置によれば、トンネル内装板によりトンネル内の視環境の向上が図れる。また光源装置により照射された紫外光により、トンネル内装板の表面に形成された二酸化チタンを含む外層の二酸化チタンが活性化されることにより、車両の排気ガスやタイヤの磨耗粉等により発生した窒素酸化物や硫黄酸化物等の汚染物質が外層表面に吸着されれば、また空気中を拡散したこれら汚染物質が外層表面に触れれば、汚染物質は二酸化チタンの活性化による強い酸化力と水分の存在によって硝酸や硫酸等に酸化されてトンネル内装板の表面に捕捉され、トンネル内の空気浄化が効果的に図れる。しかもこの捕捉された汚染物質はトンネル内装板の表面に蓄積することなく洗浄装置により洗い流され、外層の二酸化チタンの活性化が阻害されることがなく、繰り返し汚染物質を捕捉除去することができ、また視環境の悪化が防止される。
【０００９】
【００１０】
本発明に使用されるトンネル内装板としては、石綿スレートやセメント、ほうろう等の無機質板からなるもの、ポリエチレンやポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂板からなるもの、亜鉛メッキ鋼やステンレス鋼、アルミニウム合金等の金属板からなるもの、また前記金属板の表面にほうろうやシリコーン化合物の如き無機質層、またはふっ素樹脂等の有機物質層が形成されているもの等、特に限定されることなく用いられる。
【００１１】
前記トンネル内装板の表面に形成された二酸化チタンを含む外層は、二酸化チタンのみから形成されていてもよく、二酸化チタンに加えて他の材料が含まれていてもよく、またふっ素系合成樹脂等のバインダー中に分散されていてもよい。他の材料を含む場合は、二酸化チタンと共に吸着剤が含まれているのが好ましい。このようになされていると吸着剤に窒素酸化物や硫黄酸化物等からなる汚染物質が外層に吸着されると共に、その吸着された汚染物質は除去が可能な状態まで、すなわち二酸化チタンにより硝酸や硫酸等に酸化されるまで脱着されることが防止される。吸着剤としては、活性炭、ゼオライト、カーボン等が一般に使用される。
【００１２】
前記二酸化チタンはルチル型でもよいが、活性の高さからアナターゼ型のものが好ましく、この二酸化チタンに波長領域が３００〜４００ｎｍの紫外光を照射することによって二酸化チタンは活性化され、その活性化により強い酸化力が発現されるのであり、従ってこの活性化による強い酸化力により、二酸化チタンの表面に付着したり接した窒素酸化物や硫黄酸化物等からなる汚染物質を水分の存在により硝酸や硫酸等に酸化して捕捉することができる。この二酸化チタンに効率よく前記の如き汚染物質を捕捉させるためには、二酸化チタンができるだけ汚染物質に触れるように、接触面積をできるだけ大きくすることが好ましく、従って表面積の大きい状態、すなわち二酸化チタンが粒子径０．００５〜０．００７μｍ程度の超微粒子状や膜厚０．１〜０．８μｍ程度の薄膜状となされているのが好ましい。
【００１３】
二酸化チタンを含む外層をトンネル内装板の表面に形成するには、二酸化チタンまたは二酸化チタンと吸着剤等の他の材料とからなる混合物、または二酸化チタン等をフッ素系合成樹脂等のバインダー中に分散させた混合物等を適宜方法で付着させればよく、この方法としては、二酸化チタンや二酸化チタンの混合物等の粉末を溶融させて吹き付ける溶射法、化学反応を介して析出させるＣＶＤ（化学的製膜法）、スプレーにて吹き付けるスプレー法、スパッタ蒸発させて沈着させるスパッタ蒸着法、真空蒸着、塗装等が適用されるが、特に限定されるものではなく、少なくとも外層に含まれた二酸化チタンが表面に露出され、その露出された二酸化チタンに紫外光が照射されると活性化されるようになされていればよい。また二酸化チタン等をフッ素系合成樹脂等のバインダー中に分散させた混合物から外層を形成するには、バインダーとしては、フッ素系やポリエステル系等の合成樹脂、セラミック系塗料の如き無機塗料のように二酸化チタンの活性による強い酸化力に侵されないか、または侵されにくいバインダーを使用するのが好ましく、さらにトンネル内装板が金属板から形成される場合は、活性化された二酸化チタンにより発生した硝酸や硫酸等に腐食されないように、その表面に耐酸性を有する保護層を形成し、その上に二酸化チタンを含む外層を形成するのが好ましい。この保護層としては、耐酸性に極めて強いポリエステル系やフッ素系、アクリル系、ウレタン系等の有機系塗料、並びにセラミック系塗料、有機と無機のハイブリッド型塗料等を塗布することによって、一般に形成されるが、前記材質等からなるフイルム体を貼着することにより形成されていてもよい。この場合、金属板としては前記理由から耐酸性に優れたステンレスを使用するのが好ましい。
【００１４】
トンネル内装板の表面に紫外光を照射する光源装置としては、太陽光を光フアイバーやチューブ状発光体等でトンネル内に導光したものであってもよいし、水銀灯やブラックライト等の人工光源であってもよい。すなわち二酸化チタンを活性化させて強い酸化力を発揮させる光は、上記した如くその波長領域が３００〜４００ｎｍの紫外光であるが、この紫外光は太陽光に多く含まれ、また水銀灯やブラックライト等の光にも含まれているためである。
【００１５】
洗浄装置は、トンネル内装板の表面に捕捉された汚染物質を洗い流すものであれば特に限定されるものではなく、例えばトンネル内装板の表面に上部から洗浄水を流すための給水装置と、洗浄後の廃液を受け、外部や地中に排出するための排水装置とからなるものでよい。なお廃液をそのまま外部や地中に排出せずに、廃液を浄化するための濾過装置等を排水装置に設けておくのが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照し、具体的に説明する。すなわち図１は本発明に係るトンネル内空気浄化装置の実施の一形態を示す斜視図，図２は設置状態を示す断面図であり、１は、取付孔１１を介してトンネルＴの両側壁に沿って取付けられたトンネル内装板であって、本形態では図３〜４の如く、ステンレス鋼からなる金属板１２に、前処理１３として脱脂処理をおこなって汚れや油分を除いたり、脱脂処理と共にその表面をサンドブラスト等により粗面化したり、化成処理によるリン酸塩等のリン酸塩被膜を形成したり、さらに公知のプライマー層等が形成され、そしてこの前処理１３の上に上記した有機と無機のハイブリッド型塗料等により保護層を兼ねる下塗り層１４が形成されているものである。そしてかような構成のトンネル内装板１の表面にはさらに二酸化チタンを含む外層１５が形成されている。
【００１７】
２は前記外層１５の二酸化チタンを活性化させるために、トンネル内装板１の表面に紫外光を照射するための光源装置である。光源装置２は、トンネルＴの両側壁に取付けられたトンネル内装板１の上部にそれぞれ取付けられ、相対向するトンネル内装板１をそれぞれ照射するようになされている。すなわち一方の側壁に取付けられた光源装置２は、相対向する他方の側壁に取付けられたトンネル内装板１をそれぞれ照射するようになされている。前記光源装置２としてはブラックライトが用いられている。
【００１８】
３はトンネル内装板１の表面に捕捉された汚染物質を洗い流すための洗浄装置であり、トンネル内装板１の表面に上部から洗浄水を流すための給水装置３１と、洗浄後の廃液を受け、外部や地中に排出するための排水装置３２とから構成されている。前記給水装置３１は、導水パイプに適宜間隔をおいて通水孔３３を設け、その通水孔３３から洗浄水がトンネル内装板１の表面の上部から下部に沿ってに所定時間毎に落水するようになされている。なお前記通水孔３３から洗浄水を圧力をかけて噴射させるようにしてもよい。前記洗浄水は水でもよいし、硝酸や硫酸等を中和するアルカリ系のものでもよい。また排水装置３２は、トンネル内装板１の下部に沿って設置される樋状のものであり、この排水装置３２は濾過装置（図示せず）を経て、外部の下水装置（図示せず）に連通されている。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によるトンネル内空気浄化装置によれば、トンネル内装板によりトンネル内の視環境の向上が図れる。また光源装置により照射された紫外光により、トンネル内装板の表面に形成された二酸化チタンを含む外層の二酸化チタンが活性化されることにより、車両の排気ガスやタイヤの磨耗粉等により発生した窒素酸化物や硫黄酸化物等の汚染物質が外層表面に吸着されれば、また空気中を拡散したこれら汚染物質が外層表面に触れれば、汚染物質は二酸化チタンの活性化による強い酸化力と水分の存在によって硝酸や硫酸等に酸化されてトンネル内装板の表面に捕捉され、トンネル内の空気浄化が効果的に図れる。しかもこの捕捉された汚染物質はトンネル内装板の表面に蓄積することなく洗浄装置により洗い流され、外層の二酸化チタンの活性化が阻害されることがなく、繰り返し汚染物質を捕捉除去することができ、また視環境の悪化が防止される。
【００２０】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明トンネル内空気浄化装置の実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】  本発明トンネル内空気浄化装置の設置状態を示す断面図である。
【図３】  本発明に使用されるトンネル内装板の実施の一形態を示す斜視図である。
【図４】  図３の形態の断面図である。
【符号の説明】
１    トンネル内装板
１１  取付孔
１２  金属板
１３  前処理
１４  下塗り層
１５  外層
２    光源装置
３    洗浄装置
３１  給水装置
３２  排水装置
３３  通水孔
【図１】
0003680085.tif 000002
【図２】
0003680085.tif 000003
【図３】
0003680085.tif 000004
【図４】
0003680085.tif 000005