(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気に含まれる汚染物質を除去するための浄化ユニットであって、
活性炭素繊維を含んで構成されるとともに表裏間に亘って通風性を有する活性炭素繊維成型体が浄化ユニット本体に内装され、
前記活性炭素繊維成型体をプリーツ状に保形するための保形用部材が設けられ、該活性炭素繊維成型体の表面側に配設され表裏間に亘って通風を許容する複数の通風孔が板面に形成された表面板を備え、
保形用部材の裏面側に浄化ユニット本体に内装された吸音材が配設され、
活性炭素繊維成型体の高さである山部と谷部との距離が、吸音材の表面から表面板の裏面までの距離に比べて大きく設定されていることで、前記保形用部材によって活性炭素繊維成型体がプリーツ状に保持されるとともに浄化ユニット本体に保持された状態において、活性炭素繊維成型体の表面板側の山部が前記表面板によって裏面側に押圧されて、前記活性炭素繊維の繊維密度が高い領域と低い領域とが活性炭素繊維成型体の広がり方向で交互に存在していることを特徴とする浄化ユニット。
【請求項２】
活性炭素繊維の繊維密度が高い領域と低い領域とが上下方向で交互に存在していることを特徴とする請求項１記載の浄化ユニット。
【請求項３】
保形用部材は活性炭素繊維成型体の裏面側にのみ設けられて通気性を有していることを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載の浄化ユニット。
【請求項４】
表面板に形成された通風孔は、活性炭素繊維成型体の、少なくとも谷部に対向する領域に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の浄化ユニット。
【請求項５】
吸音材の表面に、該吸音材に水が浸入するのを防止する防水フィルムが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の浄化ユニット。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の浄化ユニットを、上下方向および左右方向のうちの少なくとも一方向に隣接させることで組み合わせてなることを特徴とする浄化構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば歩道や駐車場に目隠し塀等として用いられ、空気などの浄化対象流体に含まれる窒素酸化物、硫黄酸化物、揮発性炭化水素、浮遊粒子状物質を含む粉塵などの汚染物質を除去するのに有効な触媒繊維を用いた浄化ユニット、及び当該浄化ユニットを用いた浄化構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の交通量が多い道路沿道、発電所や工場などが密集する工業地帯などの大気汚染が著しい環境において、通風路を通流する空気などの浄化対象流体に含まれる窒素酸化物、硫黄酸化物、揮発性炭化水素、浮遊粒子状物質を含む粉塵などの汚染物質を除去するのに有効な触媒繊維を用いた浄化ユニットが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
具体的に浄化ユニットは、活性炭素繊維を含んで構成され、プリーツ状に加工されるとともにプリーツ表裏間に通風性を有する活性炭素繊維成型体と、活性炭素繊維成型体のプリーツ表面側に配設される表面板とを備え、表面板に、その表裏間に亘って通風を許容する通風孔が形成され、プリーツ折り目に沿った通風空間を、表面板の通風孔から侵入する浄化対象流体を浄化する浄化空間として形成している。
【０００４】
この浄化ユニット（あるいは浄化ユニットを用いて構成した浄化構造体）は、窒素酸化物、硫黄酸化物、揮発性炭化水素、浮遊粒子状物質を含む粉塵などの汚染物質を除去する浄化機能を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０１３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の浄化ユニットは、窒素酸化物、硫黄酸化物、揮発性炭化水素、浮遊粒子状物質を含む粉塵などの汚染物質を除去する浄化機能を備えているものの、活性炭素繊維成型体では、その浄化空間を、表面板に備えた通風孔から侵入する浄化対象流体を浄化するための領域としているのみである。
【０００７】
しかしながら、この種の浄化ユニットは前述したように屋外に設置される。すなわち、空気などの浄化対象流体に晒されるとともに、雨水等にも晒される。そして上記浄化ユニットでは、浄化ユニット内に侵入した雨水等の水分との関係による浄化については、検討の余地があった。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑み、窒素酸化物、硫黄酸化物、揮発性炭化水素、浮遊粒子状物質を含む粉塵などの汚染物質の除去に極めて優れる浄化ユニット及びそれを用いた浄化構造体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、空気に含まれる汚染物質を除去するための浄化ユニットであって、活性炭素繊維を含んで構成されるとともに表裏間に亘って通風性を有する活性炭素繊維成型体が浄化ユニット本体に内装され、前記活性炭素繊維成型体をプリーツ状に保形するための保形用部材が設けられ、該活性炭素繊維成型体の表面側に配設され表裏間に亘って通風を許容する複数の通風孔が板面に形成された表面板を備え、保形用部材の裏面側に浄化ユニット本体に内装された吸音材が配設され、活性炭素繊維成型体の高さである山部と谷部との距離が、吸音材の表面から表面板の裏面までの距離に比べて大きく設定されていることで、前記保形用部材によって活性炭素繊維成型体がプリーツ状に保持されるとともに浄化ユニット本体に保持された状態において、活性炭素繊維成型体の表面板側の山部が前記表面板によって裏面側に押圧されて、前記活性炭素繊維の繊維密度が高い領域と低い領域とが活性炭素繊維成型体の広がり方向で交互に存在していることを特徴としている。
【００１０】
上記構成において、活性炭素繊維成型体が保形用部材により、山部および谷部を繰り返すプリーツ状に形成されており、活性炭素繊維成型体の表面板側の山部が表面板によって裏面側に押圧されているから、表面板の裏面側において、活性炭素繊維成型体の二つの山部と一つの谷部とで形成される空間領域が、隣合う空間領域と区画されており、したがって、表面板の通風孔から浄化ユニット本体内に侵入した浄化対象流体は該空間領域に滞留し易く、空間領域に滞留した浄化対象流体は活性炭素繊維成型体に接触している時間がその分だけ長くなるから、汚染物質が除去され易くなる。また、この構成によれば、浄化ユニットが騒音低減用ユニットとして兼用される。
【００１１】
ここで、活性炭素繊維の繊維密度が高い領域と低い領域とが活性炭素繊維成型体の広がり方向で交互に存在しているとは、繊維密度が高い領域と低い領域とが上下方向、左右方向、あるいは上下方向および左右方向に対して傾斜した方向等を含み、保形用部材によってプリーツ状に形成される前のシート状に形成した活性炭素繊維成型体において、その面方向の何れの方向も含む概念である。
【００１２】
また、活性炭素繊維成型体の表面板側の山部が表面板によって裏面側に押圧されて、活性炭素繊維の繊維密度が高い領域と低い領域とが活性炭素繊維成型体の広がり方向で交互に存在しているから、表面板の通風孔から浄化ユニット本体内に侵入した雨水等の水分は、活性炭素繊維成型体に吸収されると、繊維密度が高い領域では緩慢に降り、繊維密度が低い領域では、高い領域に比べて急速に降りるから、繊維密度が高い領域を設けた分だけ水分によって活性炭素繊維成型体を浄化する能力が向上する。
【００１３】
本発明では、活性炭素繊維の繊維密度が高い領域と低い領域とが上下方向で交互に存在している構成を採用することができる。この構成によれば、活性炭素繊維成型体内を降りる水分の平均流速が、繊維密度が低い領域のみで形成した活性炭素繊維成型体に比べて低下するから、その分だけ水分によって活性炭素繊維成型体を浄化する能力が向上する。
【００１４】
本発明の浄化ユニットでは、保形用部材は活性炭素繊維成型体の裏面側にのみ設けられて通気性を有している構成を採用することができる。この構成によれば、保形用部材を活性炭素繊維成型体の裏面側にのみ設けることで、両面側に設ける場合に比べて製造コストを低減させられ、活性炭素繊維成型体を保形させるための工程も容易になる。また、通気性を付与された保形用部材によれば、保形用部材が活性炭素繊維成型体に接触していたとしても、浄化対象流体が活性炭素繊維成型体の表裏面間に亘って通過することが可能である。
【００１５】
本発明の浄化ユニットでは、表面板に形成された通風孔は、活性炭素繊維成型体の、少なくとも谷部に対向する領域に形成されている構成を採用することができる。この構成によれば、谷部に浄化対象流体が到達し易い。
【００１７】
本発明の浄化ユニットでは、吸音材の表面に、該吸音材に水が浸入するのを防止する防水フィルムが設けられている構成を採用することができる。この構成によれば、吸音材に雨水等の水分が吸収されにくいから、吸音材の吸音性能が確保される。
【００１８】
本発明の浄化構造体は、上記何れかに記載の浄化ユニットを、上下方向および左右方向のうちの少なくとも一方向に隣接させることで組み合わせてなることを特徴としている。このようにして浄化ユニットを組み合わせることで、浄化ユニットを設置する場所に適応した浄化構造体とすることが可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の浄化ユニット及びこれを用いた浄化構造体によれば、活性炭素繊維成型体が保形用部材により、山部および谷部を繰り返すプリーツ状に形成されており、活性炭素繊維成型体の表面板側の山部が表面板によって裏面側に押圧されているから、プリーツの谷部どうしが区画されており、したがって、表面板の通風孔から浄化ユニット本体内に侵入した浄化対象流体は谷部に滞留し易く、谷部に滞留した浄化対象流体は活性炭素繊維成型体に接触している時間がその分だけ長くなるから、汚染物質を効果的に除去することができる。
【００２０】
また、活性炭素繊維成型体の表面板側の山部が表面板によって裏面側に押圧されて、活性炭素繊維の繊維密度が高い領域と低い領域とが交互に存在しているから、表面板の通風孔から浄化ユニット本体内に侵入した雨水等の水分は、活性炭素繊維成型体に吸収されると、繊維密度が高い領域では緩慢に降り、繊維密度が低い領域では、高い領域に比べて急速に降りるから、繊維密度が高い領域を設けた分だけ水分によって活性炭素繊維成型体を浄化する能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態を示す浄化構造体の正面図である。
【図２】同浄化構造体の背面図である。
【図３】同浄化構造体を構成する空気浄化ユニットの構成部品の一部を示す分解斜視図である。
【図４】同空気浄化ユニットの縦断側面図である。
【図５】同空気浄化ユニットを構成する縦枠部材を分離させた斜視図である。
【図６】同空気浄化ユニットを構成する縦枠部材（右縦枠部材）の斜視図である。
【図７】同空気浄化ユニットを構成する活性炭素繊維成型体の斜視図である。
【図８】同空気浄化ユニットと柱部材との接続状態を示す横断面図である。
【図９】同図１のＸ−Ｘ領域における内部の構造を省略した端面図である。
【図１０】同浄化構造体のＮＯ2の浄化能力の試験結果を示す図表である。
【図１１】同浄化構造体のＮＯの浄化能力の試験結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下本発明に係る浄化構造体の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１に示すように、この実施形態における浄化構造体１は、例えば歩道や駐車場に目隠し塀等として用いられ、空気などの浄化対象流体に含まれる窒素酸化物、硫黄酸化物、揮発性炭化水素、浮遊粒子状物質を含む粉塵などの汚染物質を除去するのに有効な触媒繊維を用いた、複数個の空気浄化ユニット（浄化ユニットに相当する）２から構成されている。また、浄化構造体１は、浄化対象流体を空気としてその浄化機能と、車両から発生する騒音を吸収する防音機能とを兼ね備えている。
【００２３】
図１に示すように、浄化構造体１は、空気浄化ユニット２を上下に組み合わせてなる。ここで、ひとつの空気浄化ユニット２の構成を説明する。図２ないし図７に示すように、空気浄化ユニット２は、箱状に形成された浄化ユニット本体（以下単に「本体」と称す）３、本体３に内装された活性炭素繊維成型体４、吸音材５および遮蔽材６を備えている。
【００２４】
本体３は、上枠部材７、下枠部材８、左側縦枠部材１０、および右側縦枠部材１１から構成される枠体と、枠体の前部に設けられる長方形の表面板１２と、枠体の後部に設けられる長方形の背面板１３とから構成されている。
【００２５】
上枠部材７は、前板部７１と後板部７２と底板部７３と天板部７４とから左右方向に沿う角筒状に形成されている。前板部７１の下部には、表面板１２の上辺部１２０が挿入支持される、左右方向に沿う前保持溝７５が形成されている。後板部７２の下部には、背面板１３の上辺部１３０が挿入支持される、左右方向に沿う後保持溝７６が形成されている。天板部７４の上面の前後寄りの部位に、後述するキャップＣを装着するための、あるいは後述する挿入片８７，８７を挿入するための、左右方向に沿う装着用溝７７，７７が形成されている。上枠部材７の内側で、前板部７１および後板部７２の対向面に、蟻溝状のビスホール７８，７８が左右方向に沿って形成されている。
【００２６】
下枠部材８は、前板部８１と後板部８２と底板部８３と天板部８４とから左右方向に沿う角筒状に形成されている。前板部８１の上部には、表面板１２の下辺部１２１が挿入支持される、左右方向に沿う前保持溝８５が形成されている。後板部８２の上部には、背面板１３の下辺部１３１が挿入支持される、左右方向に沿う後保持溝８６が形成されている。底板部８３の下面の前後寄りの部位に、別の（例えば下側に配置する）空気浄化ユニット２の前記装着用溝７７，７７に嵌合される、左右方向に沿う前記挿入片８７，８７が下方に突出するよう形成されている。前板部８１と後板部８２は、底板部８３に対して下方に延長される板状の延長部８８，８８が左右方向に亘って形成されている。下枠部材８の内側で、前板部８１および後板部８２の対向面に、蟻溝状のビスホール８９，８９が左右方向に沿って形成されている。
【００２７】
左側縦枠部材１０および右側縦枠部材１１は左右対称使いされる構成であるので、図５および図６に基づいて詳細を右側縦枠部材１１について説明し、左側縦枠部材１０の説明に兼用する。右側縦枠部材１１は所定の高さ（長さ）に形成されており、前側縦板部１１０と、前側縦板部１１０の端部から後方に折り曲げられた横側縦板部１１１とから水平方向の断面が略Ｌ字形に形成されている。横側縦板部１１１の前部には、前側縦板部１１０と平行で、表面板１２側に突出する二個の前挟持縦通部材１１２が前後に所定の幅を置いて、一対で一体的に形成されている。横側縦板部１１１の後部には、前挟持縦通部材１１２と平行で、背面板１３側に突出する二個の後挟持縦通部材１１３が前後に所定の幅を置いて、一対で一体的に形成されている。
【００２８】
前挟持縦通部材１１２の間には、表面板１２の右側辺部１２２が挿入されて挟持される。後挟持縦通部材１１３の間には、背面板１３の右側辺部１３２が挿入されて挟持される（図８参照）。前挟持縦通部材１１２および後挟持縦通部材１１３は、横側縦板部１１１（前側縦板部１１０も同様）の高さ（長さ）に比べて低く（短く）形成されて、前挟持縦通部材１１２および後挟持縦通部材１１３はともに横側縦板部１１１の上端部、下端部には至らず、横側縦板部１１１の上部および下部は、上枠部材７、下枠部材８の端面がそれぞれ当接する当接平面１１１ａとして用いられる。
【００２９】
前記横側縦板部１１１の上端部の当接平面１１１ａには、左右方向に貫通するビス孔１１４，１１４が形成されている。そしてこの上方の当接平面１１１ａに上枠部材７の端面が当接された際、前記ビス孔１１４，１１４から前記上枠部材７のビスホール７８，７８に向けてビス（図示せず）を螺入させることで、右側縦枠部材１１と上枠部材７とが相互に固定される。
【００３０】
前記横側縦板部１１１の下端部の当接平面１１１ａにも、左右方向に貫通するビス孔１１５，１１５が形成されている。そしてこの下方の当接平面１１１ａに下枠部材８の端面が当接された際、前記ビス孔１１５，１１５から前記下枠部材８のビスホール８９、８９に向けてビス（図示せず）を螺入させることで、横側縦板部１１１と下枠部材８とが相互に固定される。
【００３１】
なお、左側縦枠部材１０については右側縦枠部材１１と左右対称形状であるから、詳細は省略するが、左側縦枠部材１０の前挟持縦通部材１１２の間には、表面板１２の左側辺部１２３が挿入されて挟持される。後挟持縦通部材１１３の間には、背面板１３の左側辺部１３３が挿入されて挟持される。なお、図示しないが、左側縦枠部材１０および右側縦枠部材１１の下部には排水孔が形成されている。
【００３２】
図３ないし図５に示すように、表面板１２は、パンチグメタルが好適に用いられる。すなわち、表面板１２には、所定の径を有して、表裏間に亘って通風を許容する通風孔１２ａが板面に多数形成されている。通風孔１２ａは同一径に形成されており、上下方向、左右方向に互い違い（千鳥状）に配置されている。背面板１３は、アルミニウムシートと合成樹脂シートの積層体からなり、耐衝撃性、耐風圧性に優れている。
【００３３】
活性炭素繊維成型体４は、活性炭素繊維（ＡＣＦとも称される）を含んで構成されるとともに表裏間に亘って通風性を有する。活性炭素繊維成型体４は、図３、図４、図７に示すように、活性炭素繊維をフェルト状、シート状、板状に加工するとともに、さらにプリーツ状に形成されて構成されている。プリーツ状とは、山折りと谷折りとを交互に繰り返して平板状の繊維に折り目（プリーツ折り目）を形成することにより、当該繊維の表裏面それぞれに、折り目方向に通風空間ＡＷを形成した状態をいう。
【００３４】
具体的には、図３に示すように、活性炭素繊維がプリーツ状に加工されることにより、プリーツ折り目に沿った通風空間ＡＷが活性炭素繊維成型体４の表側および裏側に形成されることとなる。この通風空間ＡＷは、表面板１２の少なくとも通風孔１２ａから侵入する空気Ａを活性炭素繊維に接触させて浄化する浄化空間となる。
【００３５】
活性炭素繊維は通気性を有するので、空気Ａは活性炭素繊維成型体４に形成されたプリーツ表裏間を通風することも可能である。なお、上記プリーツは、空気Ａを良好に通風することができる浄化空間を形成することができる形状であればよいが、プリーツの高さである、山部４０（表側への突部）と谷部（裏側への突部）４１との距離が１０ｍｍ〜４０ｍｍ程度（この場合１５ｍｍ）、プリーツの山部４０と山部４０との間隔（谷部４１と谷部４１との間隔でもある）が１０ｍｍ〜８０ｍｍ程度（この場合３５〜５０ｍｍ）であることが好ましい。この実施形態では、背面板１３や表面板１２の上下方向に沿って山部４０と谷部４１とが繰り返されるよう構成されている。
【００３６】
活性炭素繊維成型体４は、活性炭素繊維をフェルト状、シート状、板状に加工する。例えば、活性炭素繊維を公知の方法を用いて平板状の不織布に加工することにより、フェルト状、シート状、板状の活性炭素繊維を得ることができる。そして、図７に示すように、活性炭素繊維成型体４をプリーツ状に保形するために保形用部材Ｋが用いられている。
【００３７】
保形用部材Ｋは、活性炭素繊維成型体４の裏面側にのみ設けられて通気性を有した材料が用いられる。具体的に保形用部材Ｋは金網状に形成されている。金網状に形成することで通気性を備え、この保形用部材Ｋそのものをプリーツ状に形成して、活性炭素繊維成型体４を保形用部材Ｋの山部、谷部に沿うように接着剤により接着することで、活性炭素繊維成型体４をプリーツ状に保持することができる。
【００３８】
活性炭素繊維成型体４を構成する活性炭素繊維は、空気Ａ中の汚染物質、特にＮＯｘを良好に酸化除去し得る。この場合、窒素吸着法による比表面積が４００ｍ2／ｇ〜５００ｍ2／ｇの範囲内であり、ＭＰ法で解析した細孔分布において、直径２ｎｍ以下のミクロポアの内、直径１ｎｍ以下のものが全ミクロポア容積の８０％以上を占めるものを用いることが好ましい。このような活性炭素繊維の吸着機能と触媒機能により、大気汚染の原因となるＮＯｘの内、特に常温で除去することが困難な一酸化窒素（ＮＯ）を常温で長期間除去することができる。
【００３９】
また、活性炭素繊維成型体４を構成する活性炭素繊維としては、ピッチ系活性炭素繊維（例えば、アドール株式会社製の「Ａ−５」）やポリアクリロニトリル系活性炭素繊維を用いることが好ましく、除去が比較的容易なＮＯ2に加え、従来除去が困難であったＮＯも良好に除去することができる。
【００４０】
吸音材５は、この実施形態において、熱可塑性合成樹脂製繊維から構成された綿状の集合体であり、長方形のシート状（板状）に成形され、その大きさは表面板１２と同程度である。吸音材５の表面には、撥水シート５１が前面の全面に亘って設けられている。この撥水シート５１付きの吸音材５は、図４に示すように、表面板１２と背面板１３との間に形成された中空部に、活性炭素繊維成型体４とともに内装されている。吸音材５の厚さは、活性炭素繊維成型体４を形成するプリーツの高さである山部４０と谷部４１との距離に比べて厚く形成されている。
【００４１】
吸音材５の材質は具体的には、ポリエチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルであるが、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート等のポリエステルを適宜混練したものでもよく、あるいは共重合させたものでもよい。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリアミド等の合成樹脂を用いてもよい。さらに、これらの合成樹脂で繊維を作成する際に、芯部とその外周上に配置された被覆部からなるように繊維を構成してもよい。吸音材５の繊維の形態は、この実施形態では長さが３０〜１００ｍｍ、太さが５〜１００μｍの合成樹脂製繊維であるが、特にこれに限定されるものではない。また、上記材質以外に、ガラスウール、グラスウール等でもよい。
【００４２】
前記中空部には、遮蔽材６がさらに内装されている。この実施形態では、遮蔽材６は、遮音板や吸遮音板等の防音機能を有する金属板が好適である。遮蔽材６は、吸音材５と同等の面積を備えた本体板１５１と、本体板１５１の上下端部を前方に折曲させて形成した保持辺部１５２とから縦方向断面をコ字形に形成されている。吸音材５が、保持辺部１５２の間に挟持されている。
【００４３】
活性炭素繊維成型体４、吸音材５および遮蔽材６の位置関係は、この順に前側から本体３に内装されている。すなわち、活性炭素繊維成型体４、吸音材５および遮蔽材６が、表面板１２と背面板１３とで挟持されており、特に、活性炭素繊維成型体４はその前面側の山部４０の頂点近傍が表面板１２の裏面に接触して後方へ押圧され、後面側の谷部４１の頂点部近傍が吸音材５の表面に接触して前方へ押圧されている。
【００４４】
上記のようにして活性炭素繊維成型体４の山部４０が後方へ押圧され、谷部４１が前方へ押圧されることにより、押圧されている部分を含む所定の領域の厚みが、押圧力を受けている分だけ減じられている。このことはすなわち、活性炭素繊維成型体４が本体３に保持された状態において、活性炭素繊維成型体４の表面板１２側の山部４０、吸音材５側の谷部４１では活性炭素繊維の繊維密度が他の領域である山谷間部に比べて高い領域となっている。すなわち、図７に示すように、活性炭素繊維成型体４は、本体３に内装された状態において、活性炭素繊維の繊維密度が高い領域１６と、繊維密度が高い領域１６に比べて繊維密度が低い領域１７とが上下方向で交互に存在している。
【００４５】
但し、活性炭素繊維成型体４の裏面にのみ保形用部材Ｋが設けられており、谷部４１では保形用部材Ｋを設けている分だけ、山部４０に比べて谷部４１の繊維密度は低い。また、図７では、領域１６と領域１７とを便宜上寸法線的に区分けしているが、実際にはこのように区分けされず、その境界は明確ではない。
【００４６】
このことを寸法的観点にすれば、活性炭素繊維成型体４の、プリーツの高さである山部４０と谷部４１との距離は、吸音材５の表面から表面板１２の裏面までの距離に比べて大きく設定されていることになる。また、表面板１２に形成された通風孔１２ａは、活性炭素繊維成型体４の、少なくとも谷部４１に対向する領域に形成されるよう配置されている。すなわち図７において仮想線で示すように、活性炭素繊維成型体４が押圧力を受けることで、山部４０は後方にひしゃげた形状となり、少なくとも表面板１２に接触している領域では、接触していない領域に比べて繊維密度が高くなっている。
【００４７】
この実施形態では、浄化構造体１では、上記構成の空気浄化ユニット２を、上下方向に二個、表面板１２が面一となるよう重ねている。空気浄化ユニット２を重ねるには、挿入片８７を装着用溝７７に嵌込むようにする。
【００４８】
図１において、符号１８は、空気浄化ユニット２を所定の場所に設置するための柱部材である。この柱部材１８は角筒状に形成され、図８に示すように、右側縦枠部材１１の側部に前後の重ね板部材１９，２０を介して取付けられる。前側の重ね板部材１９は縦長の平板状に形成された被覆板部１９１と、被覆板部１９１の柱部材１８側端部から後方へ折曲するよう形成された当接板部１９２とから一体的に形成されている。被覆板部１９１は、前側縦板部１１０の前面に重ねられ、当接板部１９２は柱部材１８の側板１８１に左右方向で当接する。
【００４９】
後側の重ね板部材２０は縦長の平板状の被覆板部２１と、被覆板部２１の端部から前方に折曲されて柱部材１８の側板１８１が当接する当接板部２２と、当接板部２２の前部から斜め前方に折曲されて右側縦枠部材１１の前側縦板部１１０にその裏面で当接する重ね部２３とから一体的に形成されている。
【００５０】
柱部材１８の側部からボルトＢ１を挿通させて当接板部２２側のナット部材Ｔ１と螺合させ、前側の重ね板部材１９と右側縦枠部材１１の前側縦板部１１０と後側の重ね板部材２０の重ね部２３とを前後方向で重ねて前側からビスＢ２を挿通し、重ね部２３の裏面側でナット部材Ｔ２に螺合させることで、柱部材１８に空気浄化ユニット２が支持されている。このような柱部材１８は空気浄化ユニット２の左右両側にあって、左右対称の構成で空気浄化ユニット２の左側部が支持されている。なお、図９において符号Ｃは、柱部材１８と空気浄化ユニット２の取り付け部分における上枠部材７の上部に装着する前記キャップである。
【００５１】
空気浄化ユニット２の組み立ては、本実施形態では次のようにして行う。すなわち、表面板１２の上辺部１２０を上枠部材７の前保持溝７５に、裏面板１３の上辺部１３０を後保持溝７６に、表面板１２の下辺部１２１を下枠部材８の前保持溝８５に、裏面板１３の下辺部１３１を後保持溝８６にそれぞれ挿入支持させ、続いて右側縦枠部材１１又は左側縦枠部材１２のいずれか一方、例えば右側縦枠部材１１を固定して、左側が開口した箱状体を形成する。そして、その左側開口部から、前記箱状態の内部に背面板１３を挿入し、更に吸音材５と活性炭素繊維成型体４とを圧入する。これにより、活性炭素繊維成型体４は、前記箱状態内部において前後方向から圧縮する力を受けるので、繊維密度が高い領域１６と繊維密度が低い領域１７とを形成することができる。なお活性炭素繊維成型体４の山部４０、谷部４１を、前記圧入する方向と同方向に形成しておけば、活性炭素繊維成型体４の剛性が高まり、圧入させやすくなるので好ましい。そして、最後に左側縦枠部材１２を固定する。
【００５２】
前述のように、浄化構造体１では、上記構成の空気浄化ユニット２を、上下方向に二個、表面板１２が面一となるよう重ねている。そして、上記空気浄化ユニット２の構造により、空気浄化ユニット２の輸送の際や設置現場で取り扱う際、空気浄化ユニット２の内部の活性炭素繊維成型体４等が不容易に動かないので、接触により生じる破損、変形、騒音など抑えることができる。
【００５３】
上記構成の浄化構造体１において、表面板１２の通風孔１２ａからは洗浄対象流体である空気Ａが、空気浄化ユニット２内に入る。そして通風孔１２ａは、活性炭素繊維成型体４の、少なくとも谷部４１に対向する領域に形成されるよう配置されており、活性炭素繊維成型体４はその前面側の山部４０の頂点近傍が表面板１２の裏面１２ｂに接触して後方へ押圧され、後面側の谷部４１の頂点部近傍が吸音材５（撥水シート５１）の表面５ａに接触して前方へ押圧されている。このため、二つの山部４０と一つの谷部４１で形成される表面板１２裏側の通風空間ＡＷ（空間領域）は、上下方向に隣合う通風空間ＡＷと区画されている。
【００５４】
このため、表面板１２の通風孔１２ａから本体３内に侵入した空気Ａは通風空間ＡＷに滞留し易く、通風空間ＡＷに滞留した空気Ａは活性炭素繊維成型体４に接触している時間がその分だけ長くなるから、汚染物質を、高い除去率をもって除去することができる。
【００５５】
また、活性炭素繊維成型体４では、その表面板１２側の山部４０が表面板１２によって裏面側に押圧されている。このため、活性炭素繊維の繊維密度が高い領域１６と低い領域１７とが上下方向で交互に存在している。そして表面板１２の通風孔１２ａからは雨水等が侵入してくる。表面板１２の通風孔１２ａから本体３内に侵入した雨水等の水分は、活性炭素繊維成型体４に吸収されると、繊維密度が高い領域１６では緩慢に降り、繊維密度が低い領域１７では、高い領域１６に比べて急速に降りる。活性炭素繊維成型体４に吸収された水分がこのような降下をすることにより、繊維密度が低い領域１７のみで形成された活性炭素繊維成型体４に比べて活性炭素繊維成型体４内を下方に通過する水分の平均流速が遅くなる。そして平均流速が遅くなれば、その分だけ活性炭素繊維成型体４の活性炭素繊維に水分が接触する長い時間が長くなる。このため、活性炭素繊維成型体４が吸着したＮＯｘの浄化性が良好になる。
【００５６】
また、吸音材５の表面には、吸音材５に水分が浸入するのを防止する撥水シート５１が施されている。このため、吸音材５に水分が浸入しにくいので、吸音材５の吸音性を確保することができる。また、背面板１３は、アルミニウムシートと合成樹脂シートの積層体からなり、耐衝撃性、耐風圧性に優れた材料を用いているから、浄化構造体１が何らかの外力受けたとしても、浄化構造体１が大きく変形したり破壊されたりすることを抑制することができる。
【００５７】
ここで、活性炭素繊維をプリーツ状に形成し、山部４０と谷部４１との頂点距離（山高さ）を１５ｍｍ程度、山部４０と山部４０間隔（ピッチ）を３８ｍｍ程度とした場合での活性炭素繊維成型体４を、空気浄化ユニット２に装着して、ＮＯｘの浄化率の実験を行った結果を示す。なお、ＮＯ2の浄化率の実験を行った結果を図１０の表図に、ＮＯの浄化率の実験を行った結果を図１１の図表にそれぞれ示す。また、活性炭素繊維としてアドール株式会社製  活性炭素繊維  Ａ−５を用い、これをカード加工により厚み６ｍｍのフェルトの活性炭素繊維成型体４に加工し、保形用部材Ｋとしてアルミ製ラス網（目開き１６＊３２ｍｍ）を、活性炭素繊維成型体４の片面にアクリル接着剤で貼り付け、その後、活性炭素繊維成型体４を上記寸法となるようプリーツ加工し、活性炭素繊維成型体４の表裏面を押圧することなく無負荷の状態のものを用いた。
【００５８】
また、試験方法は、次のとおりである。すなわち、横２ｍ、高さ１ｍの、活性炭素繊維成型体４を内蔵した空気浄化ユニット２に、その左端から左右幅２０ｃｍで高さ１ｍの範囲を試験空気の入り口とし、中央部における幅２０ｃｍで高さ１ｍの範囲を中間測定口とし、右端から左右幅２０ｃｍで高さ１ｍの範囲を終端測定口とし、他の部分（表面板１２等）は板で覆うことで不要な箇所から空気浄化ユニット２内へ空気Ａの出入りが無いようにした状態として、ＮＯｘ混入ガスを導入した。ＮＯｘはボンベから濃度既知の標準ガスを所定量導入し、空気Ａはファンにより所定の風量（入り口風量）だけ導入して、入口ＮＯｘ濃度を調節した。そして、所定の風速（入り口断面風速）におけるＮＯｘ濃度を入り口、中間測定口、終端測定口において測定した。なお、ＮＯｘ濃度は、化学発光式自動ＮＯｘ計により測定し、風速は熱線式風速計により測定した。
【００５９】
図１０から、入り口断面風速を０．１７ｍ／ｓ，０．３４ｍ／ｓの二種類とし、入り口風量を１．８４ｍ3／ｍｉｎ，３．６７ｍ3／ｍｉｎの二種類として、中間測定口と終端測定口でのＮＯ2除去率は、それぞれ５７．１〜８８．３％、７７．０〜８７．０％と、非常に高い除去率であることを確認することができた。
【００６０】
図１１から、入り口断面風速を０．２ｍ／ｓ，０．３４ｍ／ｓの二種類とし、入り口風量を２．１６ｍ3／ｍｉｎ，３．６７ｍ3／ｍｉｎの二種類として、中間測定口と終端測定口でのＮＯ除去率（脱硝率）は、それぞれ１０．７〜１４．８％、２０．６〜２６．２％の除去率であることを確認することができた。なお、図１０，１１において測定口における（ＮＯ2，ＮＯ）濃度とは、それぞれ中間測定口、終端測定口における濃度を示す。
【００６１】
入り口断面風速および入り口風量を上記の値に設定したのは、この実施形態による浄化構造体１を、自動車の交通量が多い道路沿道、発電所や工場などが密集する工業地帯などの大気汚染が著しい環境、および月極駐車場や一般家庭における駐車場、あるいは騒音が気になる一般家庭の目隠し等に用いるのに好適な条件下に倣わすためである。
【００６２】
本発明は上記実施形態に限定されない。上記実施形態では、活性炭素繊維成型体４をプリーツ状に成形保持し、上下方向に亘って山部４０と谷部４１とが繰り返されるよう構成した。しかしながら、活性炭素繊維成型体４をプリーツ状に成形保持し、左右方向に亘って山部４０と谷部４１とが繰り返されるよう構成し、これを本体３に内装することも好ましい。あるいは、上下方向、左右方向に限らず、上下方向あるいは左右方向に対して傾斜する方向で繰り返されるよう構成することも可能である。これらの場合でも、二つの山部４０と一つの谷部４１で形成される表面板１２裏側の空間領域は、隣合う空間領域と区画されている。このため、本体３内に侵入した空気Ａは各空間領域に滞留し易く、空間領域に滞留した空気Ａは活性炭素繊維成型体４に接触している時間がその分だけ長くなるから、汚染物質を、高い除去率をもって除去することができる。
【００６３】
さらに、左右方向あるいは傾斜方向に亘って山部４０と谷部４１とが繰り返されていても、活性炭素繊維成型体４はその前面側の山部４０の頂点近傍が表面板１２の裏面に接触して後方へ押圧されている。このため、繊維密度が低い領域１７のみで形成された活性炭素繊維成型体４に比べて、少なくとも押圧されて繊維密度が高い領域では、活性炭素繊維成型体４内を下方に通過する水分の平均流速が遅くなる。そして平均流速が遅くなれば、その分だけ活性炭素繊維成型体４の活性炭素繊維に水分が接触する長い時間が長くなる。このため、活性炭素繊維成型体４が吸着したＮＯｘの浄化性が良好になる。
【００６４】
上記実施形態では、保形用部材Ｋは活性炭素繊維成型体４の裏面側にのみ設けたがこれに限定されない。すなわち、保形用部材Ｋは活性炭素繊維成型体４の両面に設けることで、活性炭素繊維成型体４を保形するようにすることも可能である。但しこの場合、表側に設ける保形用部材は、活性炭素繊維成型体４の山部４０と表面板１２との接触による山部４０の押圧を邪魔しないような構成とすることが必要である。
【００６５】
そして、フェルト状、シート状の活性炭素繊維は柔軟で、形状安定性が無いので、適宜、金網、アルミ、ＳＵＳ製のメッシュ、樹脂製のネットなどを採用することで、活性炭素繊維成型体４をプリーツ状に加工することもできる。
【００６６】
上記実施形態では、活性炭素繊維をプリーツ状に加工するにあたり、山折り、谷折りを繰り返してこの折り目が線として認識できる程度にまで加工したが、このようにプリーツ折り目が線として認識できることまで必要とせず、通風空間ＡＷ（空間領域）を確保できる程度になだらかな曲線を描くように波状に形成されたものであってもよい。すなわち、活性炭素繊維からなる平板状体をジグザグ状（波状）に加工し、折り目間にプリーツの谷部が形成されればよい。
【００６７】
繊維密度が高い領域１６、および繊維密度が低い領域１７の少なくとも一方、特に繊維密度が低い領域１７に、孔部（繊維間距離よりも径の大きな孔）を単数、または複数形成することも考えられる。この構成によれば、空気Ａが活性炭素繊維成型体４の裏面側にも到達し易く、そうなると空気Ａが活性炭素繊維成型体４とより接触し易くなり（接触面積を大きくすることができ）、空気Ａの浄化効率をさらに向上させることが可能となる。なお、上記実施形態では、空気を浄化対象流体として説明したが、汚染物質が含まれる流体であれば特に制限されずに浄化対象流体とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明に係る浄化ユニット、浄化構造体は、ある程度の通風量が発生する場所において、騒音を低減すると共に、窒素酸化物、硫黄酸化物、揮発性炭化水素、浮遊粒子状物質を含む粉塵などの汚染物質を除去するものとして有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１…浄化構造体、２…空気浄化ユニット、３…本体、４…活性炭素繊維成型体、５…吸音材、６…遮蔽材、１２…表面板、１２ａ…通風孔、１２ｂ…裏面、１３…背面板、１６…活性炭素繊維の繊維密度が高い領域、１７…活性炭素繊維の繊維密度が低い領域、１８…柱部材、４０…山部、４１…谷部、５１…撥水シート、Ａ…空気、ＡＷ…通風空間、Ｋ…保形用部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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