(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路等の側縁に形成されると共に上端に防音壁が立設された防護擁壁の車道側側面に、セラミックの粒状体を固着させた撥水性を有する多孔質状の板状体の表面に二酸化チタンが粒子径０．２μｍ以下の粒子状または膜厚０．１〜５μｍの膜状で担持されたカバー材を取付け、カバー材は、二酸化チタンが担持された前記板状体と、その板状体が保持される型枠と、型枠に保持された板状体が離脱しないように、板状体の外周縁を固定する固定枠とからなり、そのカバー材の板状体に紫外光を照射させて二酸化チタンを活性化させることにより、防護擁壁の上端に立設された防音壁による車両の騒音の低減に加えて、その防護擁壁の車道側側面に取付けられたカバー材により、車両の排気ガスによる大気中の汚染物質を除去することを特徴とする大気浄化方法。
【請求項２】
前記カバー材の板状体に二酸化チタンと共に吸着剤が担持されたことを特徴とする請求項１記載の大気浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として車両等の排気ガス等から排出される窒素酸化物や硫黄酸化物等の汚染物質を除去することのできる大気浄化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高架道路や高速道路等の道路の側縁には、一般に車両が車線を外れたときに道路外に転落するのを防止するために、一般にコンクリートからなる防護擁壁が路面より突設され、また車両の騒音を低減するために、この防護擁壁を利用してその上端より防音壁が立設されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かように道路においては、車両の安全対策と騒音対策が図られているが、他方において、道路上は車両等の排気ガス等から排出された窒素酸化物や硫黄酸化物等の汚染物質が大気中に浮遊して環境汚染の問題が発生しており、この環境汚染に対しては車両の排気ガス規制以外は効果的な対策がなされていないのが現状であり、また前記防護擁壁は一般にはコンクリートがむきだしの状態で美感に欠け、しかも車両の排気ガスを受けやすい位置にあるため、汚染物質が付着しやすく、美観がさらに損なわれている。
【０００４】
そこで本発明は上記の如き問題を解決し、車両の排気ガス等から排出される窒素酸化物や硫黄酸化物等の汚染物質を除去することのでき、且つ防護擁壁の美観を向上させることのできる大気浄化方法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】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成としている。
すなわちこの発明に係る大気浄化方法は、道路等の側縁に形成されると共に上端に防音壁が立設された防護擁壁の車道側側面に、セラミックの粒状体を固着させた撥水性を有する多孔質状の板状体の表面に二酸化チタンが粒子径０．２μｍ以下の粒子状または膜厚０．１〜５μｍの膜状で担持されたカバー材を取付け、カバー材は、二酸化チタンが担持された前記板状体と、その板状体が保持される型枠と、型枠に保持された板状体が離脱しないように、板状体の外周縁を固定する固定枠とからなり、そのカバー材の板状体に紫外光を照射させて二酸化チタンを活性化させることにより、防護擁壁の上端に立設された防音壁による車両の騒音の低減に加えて、その防護擁壁の車道側側面に取付けられたカバー材により、車両の排気ガスによる大気中の汚染物質を除去することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明によれば、防護擁壁の車道側側面に二酸化チタンを担持させたカバー材を取付け、このカバー材に紫外光を照射させて二酸化チタンを活性化させることにより、活性化された二酸化チタンに、大気中に拡散した車両の排気ガスやタイヤの磨耗粉等による窒素酸化物や硫黄酸化物等の汚染物質が触れると、空気中の酸素と水分の存在下、二酸化チタンの活性化による強い酸化力によって、前記汚染物質は硝酸や硫酸等に酸化されて除去される。
【０００８】
しかも前記カバー材は、車両の排気ガスを受けやすい位置にある防護擁壁の車道側側面に取付けられているため、排気ガスからの汚染物質が触れやすく、効果的に汚染物質を除去させることができる。また防護擁壁の車道側側面がカバー材で覆われるために美観が向上し、しかもこのカバー材に触れた汚染物質は前記の如く酸化除去されることにより、カバー材は汚染物質に汚染されることがなく、従って美観が損なわれることがない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、具体的に説明する。
図１は本発明の実施の一形態を示す斜視図であり、図２は図１に用いられたカバー材の分解斜視図である。
【００１０】
図面において、１は例えば高架道路や高速道路等の道路であり、２は道路１の側縁に路面より突設された防護擁壁であり、この防護擁壁２の上端には、この道路１を走行する車両の騒音を低減するために、防音壁３が立設されている。
【００１１】
４は防護擁壁２の車道側側面に、ボルトや接着等、適宜手段にて取付けられたカバー材である。カバー材４は、板状体４１と、その板状体４１が保持される型枠４２と、型枠４２に保持された板状体４１が離脱しないように、板状体４１の外周縁を固定する固定枠４３とからなり、さらに前記板状体４１には二酸化チタンが担持されている。
【００１２】
前記二酸化チタンとしては、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活性化され、その活性化により強い酸化力が発現されて、二酸化チタンの表面に接する窒素酸化物や硫黄酸化物等の汚染物質が空気中の酸素と水分の存在によって硝酸や硫酸等に酸化されて捕捉除去される。
【００１３】
また板状体４１としては、セラミックの粒状体を固着させた撥水性を有する多孔質状のものが用いられる。
【００１４】
この理由は、撥水性を有していれば二酸化チタンの活性化を妨げる水分がはじかれて付着しにくくなり、また多孔構造により、大気中の窒素酸化物や硫黄酸化物等の汚染物質が吸着されやすくなると共に、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、さらに汚染物質に触れる接触面積が大きくなり、単位面積当たりの汚染物質除去能力が向上するためである。
【００１５】
さらに効率よく汚染物質を除去させるために、同様な理由から二酸化チタンにおいても、できるだけ大気に触れるように、接触面積をできるだけ大きくした状態で担持させるのが好ましく、本発明では表面積の大きい状態、すなわち粒子径０．２μｍ以下、好適には０．００５〜０．００７μｍ程度の超微粒子状や膜厚０．１〜５μｍ、好適には０．１〜０．８μｍ程度の薄膜状で担持させる。
【００１６】
なお板状体４１に、前記の如き二酸化チタンのみを担持させてもよいが、二酸化チタンに加えて他の材料、例えば吸着剤とともに担持さてもよく、またふっ素系合成樹脂等のバインダー中に分散された状態で担持させてもよい。二酸化チタンとともに吸着剤を担持させると、吸着剤に汚染物質が吸着されると共に、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、ゼオライト等が一般に使用される。
【００１７】
二酸化チタンを板状体４１に担持させるには、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い。
【００１８】
またカバー材４に紫外光を照射させて二酸化チタンを活性化させるためには、二酸化チタンが紫外光を受け得る状態、例えば露出された状態で担持され、その二酸化チタンが紫外光を受けて活性化されるようになされていればよい。すなわちこの二酸化チタンを活性化させる光の波長領域は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、カバー材４を太陽光にさらした場合、二酸化チタンがその太陽光を受け得るように、または水銀灯やブラックライト等の紫外光を多く含む人工光源にて照射した場合、二酸化チタンがその光を受け得るようになされていればよい。
【００１９】
なお窒素酸化物や硫黄酸化物等の汚染物質が酸化されて硝酸や硫酸等として二酸化チタンに捕捉されてカバー材４に蓄積されると、二酸化チタンの活性化が阻害されるため、カバー材４を降雨を利用して洗浄させるか、別途洗浄装置を付設して定期的に洗浄するのが好ましい。
【００２０】
【実施例】
次に本発明による大気浄化方法の実施例について説明する。
【００２１】
実施例として、セラミックの粒状体（磁器の粉砕物）を固着させて多孔質状の板状体を作成し、この板状体を二酸化チタン溶液に浸漬して１００ｍｍ／分のスピードで引き上げ、その表面に約１μｍの二酸化チタン被膜を形成して担持させた本発明によるカバー材を作成した。
【００２２】
比較例として、二酸化チタン被膜を形成せずに、単にセラミックの粒状体（磁器の粉砕物）を固着させて得られる多孔質状の板状体のみからなるカバー材を作成した。
【００２３】
上記実施例および比較例について、窒素酸化物の除去能力および汚染回復性を次の方法でそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。なお表２には汚染回復性の評価指標を示した。
【００２４】
（窒素酸化物除去率の測定方法）
▲１▼  それぞれのカバー材を１００×５０ｍｍの面積に切り出し、これを試供サンプルとする。
▲２▼  これを図３に示すような窒素酸化物除去能力測定器のガラスセルにそれぞれ１枚つづ入れ、このガラスセルに１．５Ｌ／分の流量で１ｐｐｍの一酸化窒素を導入すると共に、紫外線照射ライトにより、０．３８ｍＷ／ｃｍ2 の紫外光を照射する。
▲３▼  ガラスセルから排出される窒素酸化物（主に一酸化窒素と二酸化窒素）の濃度を窒素酸化物濃度計で測定し、次式により窒素酸化物除去量を求め、窒素酸化物除去率を算出する。
窒素酸化物除去量＝（導入した一酸化窒素量）−（排出された窒素酸化物量）
窒素酸化物除去率＝（窒素酸化物除去量）／（導入した一酸化窒素量）×１００（％）
【００２５】
（汚染回復性の測定方法）
▲１▼  それぞれのカバー材を１００×５０ｍｍの面積に切り出し、これを試供サンプルとする。
▲２▼  サンプルに、ディーゼル車より排出された排気ガスを約１５分吹き付ける。
▲３▼  吹き付け後、０．１ｍＷの紫外光を４８時間照射する。
▲４▼  ブランクとの明度差（ΔＬ）を求める。
【００２６】
【表１】
0004225433.tif 000002
【００２７】
【表２】
0004225433.tif 000003
【００２８】
表１および表２より、比較例のカバー材では、窒素酸化物の除去能力は皆無であり、また排気ガスによりかなり汚染されるが、実施例によるカバー材では、窒素酸化物の除去能力に優れ、また排気ガスによる汚れを殆ど感じないことが確認された。この測定結果から、本発明による大気浄化方法およびカバー材によれば、窒素酸化物や硫黄酸化物等の汚染物質が効果的に除去され、またカバー材は汚染物質に汚染されることがなく、従って美観や視環境が損なわれることがないことが判明する。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、防護擁壁の車道側側面に二酸化チタンを担持させたカバー材を取付け、このカバー材に紫外光を照射させて二酸化チタンを活性化させることにより、活性化された二酸化チタンに、大気中に拡散した車両の排気ガスやタイヤの磨耗粉等による窒素酸化物や硫黄酸化物等の汚染物質が触れると、空気中の酸素と水分の存在下、二酸化チタンの活性化による強い酸化力によって、前記汚染物質は硝酸や硫酸等に酸化されて除去される。
【００３０】
しかも前記カバー材は、車両の排気ガスを受けやすい位置にある防護擁壁の車道側側面に取付けられているため、排気ガスからの汚染物質が触れやすく、効果的に汚染物質を除去させることができる。また防護擁壁の車道側側面がカバー材で覆われるために美観が向上し、しかもこのカバー材に触れた汚染物質は前記の如く酸化除去されることにより、カバー材は汚染物質に汚染されることがなく、従って美観や視環境が損なわれることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】図１に用いられたカバー材の分解斜視図である。
【図３】窒素酸化物除去能力測定器の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
１    道路
２    防護擁壁
３    防音壁
４    カバー材
４１  板状体
４２  型枠
４３  固定枠
【図１】
0004225433.tif 000004
【図２】
0004225433.tif 000005
【図３】
0004225433.tif 000006