吸遮音性能を有する浄化ユニット、及びこれを用いた浄化構造体
【課題】本発明は、騒音及び大気汚染の著しい道路沿道や工業地帯等の環境であって、ある程度通風量を確保できる場所で、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等の汚染物質を除去する技術を提供する。
【解決手段】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３と、活性炭素繊維成型体３のプリーツ表面側に配設される表面板４と、プリーツ裏面側に配設される遮音性能を有する背面板１とを備えて構成され、表面板４に当該表面板表裏間において通風を許容する通風孔４ａを備え、プリーツ状に加工された活性炭素繊維成型体３により画定されるプリーツ谷部に形成される、プリーツ折り目に沿った連通空間を、表面板４に設けられる通風孔４ａ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た。
【解決手段】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３と、活性炭素繊維成型体３のプリーツ表面側に配設される表面板４と、プリーツ裏面側に配設される遮音性能を有する背面板１とを備えて構成され、表面板４に当該表面板表裏間において通風を許容する通風孔４ａを備え、プリーツ状に加工された活性炭素繊維成型体３により画定されるプリーツ谷部に形成される、プリーツ折り目に沿った連通空間を、表面板４に設けられる通風孔４ａ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た。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の交通量が非常に多い道路沿道、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の構造、及び当該浄化ユニットを用いた浄化構造体、並びに当該浄化ユニットを用いた浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大都市の幹線道路や、工場の密集する工業地帯などでは、車両の走行や工場の設備の稼働に伴う騒音と大気汚染が著しく、生活環境への影響が深刻な問題となっている。特に、遮音壁で囲まれた車道では、高濃度の汚染大気が滞留し、その近傍の住宅地等において、環境基準を大きく超えるなど深刻な問題となっている。
【０００３】
このような地域では、大気（空気）浄化のために、遮音壁の全面に光触媒を塗布した構造が従来広く用いられ、また、騒音軽減のために、遮音壁の内部にグラスウール等の吸音材を充填した構造が広く用いられている。
ここで、前述の光触媒を塗布する構造の遮音壁では、その触媒作用で空気中の窒素酸化物を硝酸へ酸化し、雨水により洗い流すことができるが、遮音壁自身に通風性が無いため、当該遮音壁の表面付近に貯留して接触した空気のみが反応することとなるので、広範囲の浄化には適さない。また、このような光触媒による酸化は、太陽光中の紫外線を用いる反応なので、日陰部位や、夜間には浄化作用は現れない。一方、光触媒を塗布しない遮音壁やグラスウール等の吸音材を充填しただけの遮音壁は、単に遮音・吸音だけであり、空気浄化効果は持たなかった。そのため、窒素酸化物等の有害物質は、遮音壁を越えて生活環境へ拡散し、被害をもたらしている。
【０００４】
このような問題を解決するため、特許文献１には、遮音板と複数の木材との間に粒状木炭を入れた網状の袋を設置し、遮音・吸音と大気の浄化とを行う吸遮音性能を有する空気浄化構造体が開示されている。
また、特許文献２には、木材屑を不織布などの膜材に充填し、当該膜材を遮音壁の内部に設置し、遮音と大気の浄化とを行う空気浄化構造体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３８２８１０９号公報
【特許文献２】特開２００７−２１２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の粒状木炭や木材屑は、遮音壁の内部の入り組んだ箇所、すなわち、遮音板と木材との間の閉鎖された空間や膜材により形成された空間であって、通風路（道路等）を通流する空気の流入圧力では直接接触し難い箇所に設置されており、自然風や車両の走行風だけで有効な空気浄化を行うことは困難である。
また、当該粒状木炭や木材屑は、一般に空気浄化能力が低く、充分な空気浄化を行なうことは困難と考えられる。さらに、粒状木炭や木材屑は吸音性能が殆ど無いため、遮音壁が有するべき吸音性を充分に確保することは困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、自動車の交通量が非常に多く、道路交通騒音および大気汚染の著しい道路沿道や、発電所や工場などが密集し、工場騒音と大気汚染が著しい工業地帯などの環境であって、ある程度の通風量を確保できる場所において、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のに使用可能な吸遮音性を有する浄化ユニットの構造、及びそれを用いた浄化構造体の技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る浄化ユニットの第１特徴構成は、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、前記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、プリーツ裏面側に配設される遮音性能を有する背面板とを備えて構成され、前記表面板に、当該表面板表裏間において通風を許容する通風孔を備え、前記プリーツ状に加工された活性炭素繊維成型体により画定されるプリーツ谷部に形成される、プリーツ折り目に沿った連通空間を、前記表面板に設けられる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た点にある。
【０００９】
上記第１特徴構成の浄化ユニットによれば、活性炭素繊維成型体がプリーツ状に加工されているので、活性炭素繊維成型体のプリーツにより画定されるプリーツ谷部に形成される、プリーツ折り目に沿った連通空間を形成することができる。そして、上記プリーツ状に加工された活性炭素繊維成型体のプリーツ表面側に通風孔を備えた表面板が配設され、プリーツ裏面側に背面板が配設されるので、上記連通空間を、上記表面板に設けられる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することができる。よって、通風孔から浄化ユニット内に侵入する浄化対象流体が良好に通風可能な浄化空間を確実に確保することができ、当該浄化空間を通風する際の圧力損失も非常に小さいものとすることができる。この際には、活性炭素繊維成型体の表面側には表面板が設けられていることから、当該表面板の通風孔から侵入した浄化対象流体が直接活性炭素繊維に接触することが可能な位置に活性炭素繊維成型体が配置されており、この点においても、上記浄化空間を通風する際の圧力損失を非常に小さいものとすることができている。
また、上記浄化空間内を通風する浄化対象流体は、プリーツの折り目方向に流れることから比較的長い間活性炭素繊維成型体に接触し、さらには若干の浄化対象流体が活性炭素繊維成型体の繊維間に入り込むので、その浄化対象流体に含まれる汚染物質は良好に活性炭素繊維成型体に接触して酸化除去されることとなる。特に、ＮＯXの酸化除去には、比較的長い接触時間が必要であるので、上記のように比較的長い間活性炭素繊維成型体に沿って通流させるという構成が効果的となる。なお、活性炭素繊維成型体を構成する活性炭素繊維は、ＮＯX等の酸化除去について非常に優れた触媒作用を有しているため、当該活性炭素繊維を用いることにより良好にＮＯX等の汚染物質を除去することができる。
一方、上記表面板から伝播する騒音は、活性炭素繊維成型体に接触し、この活性炭素繊維成型体が有する吸音性能により、良好に吸音されることとなる。また、上記騒音の全てを活性炭素繊維成型体により吸音できない場合であっても、当該騒音は遮音性能を有する背面板により遮音され、良好に低減することができる。
従って、本発明により、通風路を通風する自然風や車両の走行風だけで、空気などの浄化対象流体の浄化を良好に行なうことができるとともに、騒音を吸音・遮音して有効に低減させることができる。
【００１０】
本発明に係る浄化ユニットの第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、前記プリーツの折り目方向において相互に所定の間隔を維持して、複数の前記活性炭素繊維成型体が配置される点にある。
【００１１】
上記第２特徴構成の浄化ユニットによれば、複数の活性炭素繊維成型体がプリーツの折り目方向において相互に所定の間隔を維持して配置されているので、単体の活性炭素繊維成型体に関してプリーツの浄化空間を比較的短いものとすることができ、浄化対象流体が当該浄化空間を通風する際の圧力損失を低減して、比較的容易に当該浄化空間を通風させることができる。よって、浄化対象流体の流入圧力が比較的低い場合であっても、浄化対象流体の浄化を確実に行なうことができる。また、上記所定の間隔が形成されることにより、当該間隔において複数のプリーツの並び方向への通風が生じる場合があり、この場合には、浄化空間における浄化対象流体の通風を良好に誘導することができる。ただし、浄化空間の長さは、汚染物質をある程度酸化除去することができる長さを最低限確保する必要がある。
【００１２】
本発明に係る浄化ユニットの第３特徴構成は、上記第１又は第２特徴構成の浄化ユニットの構成に加えて、前記活性炭素繊維成型体と前記背面板との間に前記表面板側から伝播する音を吸音する吸音空間が設けられた点にある。
【００１３】
上記第３特徴構成の浄化ユニットによれば、活性炭素繊維成型体と背面板との間に吸音空間が設けられるので、表面板側から伝播して活性炭素繊維成型体を通過して減衰させられた騒音（音波）は吸音空間に侵入し、当該吸音空間内において背面板による反射及び活性炭素繊維成型体による吸音が繰り返されることで、さらに減衰して、騒音を充分に低減することができる。
【００１４】
本発明に係る浄化ユニットの第４特徴構成は、上記第３特徴構成の浄化ユニットの構成に加えて、前記吸音空間に吸音材が充填されてなる点にある。
【００１５】
上記第４特徴構成の浄化ユニットによれば、吸音空間内に吸音性能を有するグラスウール、ロックウール、発泡ウレタンなどの吸音材が充填されているので、吸音空間に侵入し、当該吸音空間内において背面板による反射及び活性炭素繊維成型体による吸音が繰り返される騒音（音波）を、さらにグラスウール等の吸音材によって吸音することができる。従って、より確実に騒音を低減することができる。
【００１６】
本発明に係る浄化ユニットの第５特徴構成は、上記第１から第４特徴構成の何れかに加えて、前記活性炭素繊維成型体を前記表面板と前記背面板との間に備えて、前記表面板と前記背面板とを一体とする枠部材を備えた点にある。
【００１７】
上記第５特徴構成の浄化ユニットによれば、活性炭素繊維成型体を表面板と背面板との間に配置した状態で、これら表面板と背面板とを枠部材により確実に固定することができる。これにより、浄化ユニットとして一体化を簡単に図ることができ、当該浄化ユニットを浄化対象場所に設置する際の取り扱いを比較的容易にすることができる。
【００１８】
本発明に係る浄化ユニットの第６特徴構成は、上記第５特徴構成に加えて、前記枠部材が、少なくとも前記プリーツの折り目方向において、前記浄化空間を通風する浄化対象流体が当該浄化空間と外部空間との間で出入り可能な出入孔を備えた点にある。
【００１９】
上記第６特徴構成の浄化ユニットによれば、プリーツの折り目方向において、浄化空間を通風する浄化対象流体がこの浄化空間と外部空間との間で出入り可能な、浄化ユニットの端に位置する出入孔を枠部材が備えるので、浄化空間への浄化対象流体の通風を促進することができる。すなわち、表面板の通風孔から浄化空間に侵入した浄化対象流体を、この浄化対象流体の通風方向（プリーツの折り目方向）の延長上にある出入孔を通じて、この通風方向を変えることなく浄化ユニットの外部空間へ排出できることとなる。したがって、浄化対象流体の流入圧力が小さい場合であっても、浄化空間内に浄化対象流体を滞留させずに、当該浄化空間内から排出して、表面板から新たな浄化対象流体を比較的容易に流入させることができる。これにより、浄化空間へできるだけ多くの浄化対象流体を通風させることができ、汚染物質の浄化量を増加することができる。ここで、出入孔は、浄化ユニットの浄化空間から浄化対象流体を外部空間に排出するのみではなく、当該排出の場合と同様に、浄化対象流体を外部空間から浄化空間に流入させて、当該浄化空間へできるだけ多くの浄化対象流体を通風させることができ、汚染物質の浄化量を増加することも可能である。
なお、上記外部空間とは、浄化ユニットの外部空間であるが、浄化ユニットが複数ある場合には、ある浄化ユニット内を通風した浄化対象流体が出入孔を通じて別の浄化ユニットの浄化空間に流入若しくは排出されたときの、当該浄化空間も外部空間に該当する。
【００２０】
上記目的を達成するための本発明に係る浄化構造体の第１特徴構成は、上記第１から第６特徴構成の何れかの浄化ユニットを、前記浄化対象流体が通風する通風路に沿って設けてなる浄化構造体において、前記表面板を前記通風路に沿って配設し、前記通風路から前記浄化ユニット内に侵入して前記浄化空間を通風する浄化対象流体を、前記浄化空間で浄化させる点にある。
【００２１】
上記第１特徴構成の浄化構造体によれば、これまで説明してきたように、上述した第１から第６特徴構成の何れかを有する浄化ユニットは、活性炭素繊維成型体の浄化空間を浄化対象流体が通風する際に発生する圧力損失が小さいので、通風路を通風する自然風・車両の走行風等だけで、浄化対象流体を表面板を介して浄化空間に良好に通風させることができる。また、浄化対象流体を比較的長い時間、活性炭素繊維成型体に接触させることができるので、その浄化対象流体に含まれる汚染物質を良好に酸化除去することができる。さらには、活性炭素繊維成型体による吸音、及び背面板による遮音によって騒音を良好に低減することもできる。また、通風路を流れる浄化対象流体による通風を、浄化のドライブフォースとして利用することができる。
【００２２】
本発明に係る浄化構造体の第２特徴構成は、上記浄化構造体の第１特徴構成に加えて、前記浄化空間の連通方向を、前記通風路を通風する浄化対象流体の通風方向と同じ方向となるように設置してなる点にある。
【００２３】
上記第２特徴構成の浄化構造体によれば、上記浄化ユニット内の浄化空間の連通方向が、通風路を通風する浄化対象流体の通風方向と同じ方向となるように当該浄化ユニットが配置されているので、通風路を通風する自然風や車両の走行風（浄化対象流体を含む）が上記浄化ユニットの表面板を介して浄化空間に侵入し、そのままの通風方向を維持したまま、浄化空間を通風することができる。よって、通風路を通風する自然風等が表面板を介して浄化空間に侵入する際の流入圧力が比較的小さい場合であっても、浄化空間内に浄化対象流体を良好に通風させることができ、当該浄化対象流体を良好に浄化できるとともに、吸音をも行なうことができる。ここで、通風路を通風する浄化対象流体の通風方向は、通風路の路面に平行な方向（水平方向）、通風路の路面に垂直な方向（垂直方向）を主として想定することができ、この通風方向と同じ方向となるように、活性炭素繊維成型体により形成される浄化空間の連通方向を、例えば、上記水平方向や垂直方向として浄化構造体を設置することができる。なお、通風路を通風する浄化対象流体のほとんどが上記水平方向に通流する場合には、これに合わせて浄化空間の連通方向も当該水平方向にし、通風路を通風する浄化対象流体のほとんどが上記垂直方向に通流する場合には、これに合わせて浄化空間の連通方向も当該垂直方向となるように浄化構造体を設置することができる。
【００２４】
本発明に係る浄化構造体の第３特徴構成は、上記浄化構造体の第２特徴構成に加えて、前記通風路を通風する浄化対象流体の通風状態に対応して、上記浄化ユニットを、複数組合わせて設置されてなる点にある。
【００２５】
上記第３特徴構成の浄化構造体によれば、通風路を通風する浄化対象流体の通風状態に対応して、上記浄化ユニットを複数組合わせて設置することができるので、複数設置された浄化ユニットの表面板の表面付近において、浄化対象流体の通風方向がそれぞれ異なる場合であっても、通風路を通流する浄化対象流体の通風方向を変えることなく当該浄化対象流体を浄化空間に導くことができる。例えば、通風路を通流する浄化対象流体が、ある浄化ユニットの表面板の表面付近では上記水平方向に通風し、別の浄化ユニットの表面板の表面付近では上記垂直方向に通風している場合には、これら浄化対象流体の通風方向に対応して、浄化空間の連通方向が水平方向の浄化ユニットと連通方向が垂直方向の浄化ユニットとを組合わせて浄化対象区域に設置することができ、通風路に通風する浄化対象流体を確実に浄化空間に導いて、汚染物質の浄化を行なうことができる。
【００２６】
本発明に係る浄化構造体の第４特徴構成は、上記浄化構造体の第１から第３の何れかの特徴構成に加えて、前記活性炭素繊維成型体を前記表面板と前記背面板との間に備えて、前記表面板と前記背面板とを一体とする枠部材を備えた前記浄化ユニットを複数、前記枠部材同士を接触させて積層してなる点にある。
【００２７】
上記第４特徴構成の浄化構造体によれば、活性炭素繊維成型体を表面板と背面板との間に配置した状態で、これら表面板と背面板とを枠部材により確実に固定した浄化ユニットとすることができるとともに、この枠部材を備えた浄化ユニットの複数を枠部材同士が接触した状態で積層することができるので、浄化ユニットとして一体化を簡単に図ることができるとともに、当該浄化ユニットを浄化対象場所に設置する際の取り扱いを比較的容易にすることができる。
【００２８】
本発明に係る浄化構造体の第５特徴構成は、上記浄化構造体の第４特徴構成に加えて、前記枠部材が、少なくとも前記プリーツの折り目方向において、前記浄化空間を通風する浄化対象流体が当該浄化空間と外部空間との間で出入り可能な出入孔を備えてなる点にある。
【００２９】
上記第５特徴構成の浄化構造体によれば、上記枠部材に出入孔を備えた上記浄化ユニットの複数を、枠部材同士が接触した状態で積層することができるので、浄化ユニットの浄化空間を通風する浄化対象流体を、枠部材が有する出入孔を介して、さらに別の浄化ユニットの浄化空間に通風させることができ、浄化された浄化対象流体をさらに浄化することが可能となる。また、積層されて最上部となった浄化ユニットの出入孔から浄化対象流体を排出することが可能となり、通風路から浄化空間内への浄化対象流体の侵入を促進することができる。
【００３０】
上記目的を達成するための本発明に係る浄化方法の第１特徴手段は、上記第１から第６特徴構成の何れかの浄化ユニットを、前記浄化対象流体が通風する通風路に沿って設けて、前記浄化対象流体を浄化する浄化方法において、前記表面板を前記通風路に沿って配設し、前記浄化対象流体を前記表面板の通風孔から侵入させて前記浄化空間に通風させ、当該浄化空間で浄化するとともに、前記表面板側から伝播された音を吸音する点にある。
【００３１】
上記第１特徴手段の浄化方法によれば、これまで説明してきたように、上述した第１から第６特徴構成の何れかを有する浄化ユニットは、活性炭素繊維成型体の浄化空間を浄化対象流体が通流する際に発生する圧力損失が小さいので、通風路を通風する自然風・車両の走行風等だけで、浄化対象流体を表面板の通風孔から侵入させ、浄化空間に良好に通風させることができる。また、浄化対象流体を比較的長い時間、活性炭素繊維成型体に接触させることができるので、その浄化対象流体に含まれる汚染物質を浄化空間において良好に酸化除去することができる。さらには、活性炭素繊維成型体による吸音、及び背面板による遮音によって、表面板側から伝播された騒音を良好に低減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態に係る空気浄化ユニットの分解斜視図
【図２】第１及び第２実施形態に係る空気浄化ユニットの全体図
【図３】第１実施形態に係る空気浄化ユニットの部分側断面図
【図４】第１及び第２実施形態に係る空気浄化構造体を配置した状態を示す斜視図
【図５】（ａ）第１実施形態に係る空気浄化構造体１００の部分平断面図，（ｂ）第１実施形態に係る空気浄化構造体１００の部分斜視図
【図６】第２実施形態に係る空気浄化ユニットの分解斜視図
【図７】（ａ）第２実施形態に係る空気浄化構造体の部分側断面図，（ｂ）第２実施形態に係る空気浄化構造体の部分斜視図
【図８】活性炭素繊維のＮＯ吸着破過曲線を示すグラフ図
【図９】第３実施形態に係る空気浄化ユニットの分解斜視図
【図１０】第４実施形態に係る空気浄化ユニットの分解斜視図
【図１１】第４実施形態に係る空気浄化ユニットの全体図
【図１２】第４実施形態に係る空気浄化ユニットの側断面図
【図１３】別実施形態に係る空気浄化構造体の斜視図
【図１４】別実施形態に係る空気浄化ユニットの分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
〔第１実施形態〕
本発明に係る浄化ユニット、浄化構造体、及び、浄化方法の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
ここで、本第１実施形態では、浄化対象流体を空気とし、上記浄化ユニットとしての空気浄化ユニット３０、上記浄化構造体としての空気浄化構造体１００、浄化方法としての空気浄化方法について説明する。
【００３４】
〔空気浄化ユニット〕
本発明に係る空気浄化ユニット３０の第１実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。
尚、図１は、空気浄化ユニット３０の分解斜視図、図２は、空気浄化ユニット３０の全体図、図３は、空気浄化ユニット３０の側断面図である。
【００３５】
図１〜図３に示すように、空気浄化ユニット３０は、遮音性能を有する背面板１、吸音性能を有する吸音材２、酸化触媒機能及び吸音性能を有する活性炭素繊維からなる活性炭素繊維成型体３、表裏間において通風を許容する通風孔４ａを備えた表面板４、背面板１と表面板４とを一体的に固定する枠部材５とを備えて構成されている。そして、空気浄化ユニット３０は、枠部材５により背面板１と表面板４とが一体的に固定されることにより、背面板１、吸音材２、活性炭素繊維成型体３、表面板４の順に配置され、当該表面板４が、汚染物質を含んだ空気Ａが通風する通風路２０側となるように配置されて使用される。
【００３６】
すなわち、空気浄化ユニット３０は、詳細は後述するが、図４、図５に示すように、通風路２０に通風する空気Ａを表面板４に設けられた通風孔４ａから侵入させることで、その空気Ａに含まれる汚染物質を活性炭素繊維成型体３を構成する活性炭素繊維に接触させ、その触媒機能により酸化除去するものである。
また、空気浄化ユニット３０は、活性炭素繊維成型体３に空気Ａを通風させる際に発生する圧力損失を小さくして、別途送風機を設けなくても自然風等だけで活性炭素繊維成型体３の表面近傍に空気Ａを通風させることができ、さらに空気Ａを当該空気浄化ユニット３０から浄化済み空気Ｂとして外部空間に排出させて、空気Ａに含まれる汚染物質を良好に除去可能とするように構成されている。
さらに、空気浄化ユニット３０は、表面板４側から伝播する騒音を吸音性能を有する活性炭素繊維成型体３及び吸音材２により吸音し、遮音性能を有する背面板１により遮音して、当該騒音を低減することが可能に構成されている。
以下、この空気浄化ユニット３０の詳細構成について説明する。
【００３７】
１．背面板
背面板１は、平板状に形成された遮音性能を有する公知の遮音板により構成されており、例えば、図１に示すように、長方形で平板状の金属材料からなる遮音板を用いて構成することができる。背面板１の厚さは、後述する表面板４側からの騒音を遮音することができる程度の厚みであれば良いが、浄化ユニット３０内に収まる厚さであることが必要であり、１ｍｍ〜３ｍｍ程度の厚みとすることが好ましい。金属材料としては、鉄、アルミ、ステンレスなどを用いることができる。なお、図１において示すように、背面板１の長手方向に凸部を設けて、当該凸部により分断される背面板１の短手方向において、後述する吸音材２を複数配置するための領域を設けることもできる。
【００３８】
２．吸音材
吸音材２は、平板状に形成された吸音性能を有する公知の材料、例えばグラスウール、ロックウール、発泡ウレタンなどにより構成されている。例えば、図１に示すように、長方形で平板状に成型されたグラスウールを用いて吸音材２とすることができ、上記背面板１の表面の凸部により形成された領域に複数（例えば、２つ）配置することができる。このグラスウールからなる吸音材２は、後述する表面板４側からの騒音をある程度吸音することができる程度の厚みであれば良いが、浄化ユニット３０内に収まる厚さであることが必要であり、２０ｍｍ〜３０ｍｍ程度の厚みとすることが好ましい。なお、グラスウールの密度は、吸音性能を確保するため、３０ｋｇ／ｍ3〜４０ｋｇ／ｍ3程度とすることが好ましい。
【００３９】
３．活性炭素繊維成型体
活性炭素繊維成型体３は、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る。
【００４０】
まず、活性炭素繊維成型体３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ので好適に用いることができる。特に、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く、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。
また、上記活性炭素繊維成型体３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−１５」）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。
【００４１】
以下、下記の表１に示すような５種類（Ａ〜Ｅ）の活性炭素繊維を用いたＮＯ除去性能試験を行った結果を説明する。
尚、本試験では、Ａ〜Ｅの各活性炭素繊維に、２０ｐｐｍのＮＯを含む２５℃の乾燥空気を流通させ、その活性炭素繊維を通過後に出口から排出された空気中のＮＯ濃度を単位時間毎に計測した。尚、各活性炭素繊維の質量は１ｇ、全空気流量は５００ｍＬ／ｍｉｎであり、空気と活性炭素繊維との接触時間は２〜３秒に揃えた。
図８に、Ａ〜Ｅの各活性炭素繊維について、上記出口ＮＯ濃度の経時的な変化状態をプロットしたＮＯ吸着破過曲線を示す。このＮＯ吸着破過曲線から判るように、活性炭素繊維Ａは、２０時間経過後の出口ＮＯ濃度が１４ｐｐｍと最も低く、更に、５０時間経過後も１５ｐｐｍ前後と、入口濃度（２０ｐｐｍ）に対し５ｐｐｍも低い状態で安定していた。なお、活性炭素繊維Ｄは、出口濃度が一番高いが、２０時間経過時、５０時間経過時においても入口濃度（２０ｐｐｍ）に対し２ｐｐｍ程度低い状態とすることができており、ある程度の酸化除去性能を維持していた。
更に、５０時間後のＮＯ吸着量の積分値を求めた場合、下記の表１に示すように、活性炭素繊維Ａが９．９ｍｌ／ｇと最も高かった。
なお、活性炭素繊維Ａは、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％以上を占める活性炭素繊維である。
【００４２】
【表１】
【００４３】
次に、上記のような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。なお、この活性炭素繊維の厚さ方向の中心部には、保形するための網状の芯材を埋め込んで構成することもできる。
さらに、フェルト状、シート状、板状に加工された活性炭素繊維をプリーツ状に加工して、活性炭素繊維成型体３として構成する。なお、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、活性炭素繊維を通気性のある材料に挟んでプリーツ状に加工することもできる。さらに、熱を加え、ヒートセット処理して形状を安定させることもできる。
ここで、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、折り目方向に連通空間を形成した谷部（プリーツ谷部）が形成されている状態をいう。
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、当該プリーツにより画定されるプリーツ谷部が形成され、プリーツ折り目に沿ったプリーツ谷部で連通空間が形成されることとなる。この連通空間は、後述する表面板４の少なくとも通風孔４ａ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７となる。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３に形成されたプリーツ表裏間を通風することも可能に構成されている。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７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（山と谷との距離）が１０ｍｍ〜４０ｍｍ程度、プリーツの山と山との間隔が１０ｍｍ〜８０ｍｍ程度であることが好ましい。
本実施形態では、図１に示すように、長方形の背面板１や表面板４の長手方向に上記浄化空間７を形成した活性炭素繊維成型体３を用いているとともに、当該活性炭素繊維成型体３を複数（具体的には、３つ）用いて、これら活性炭素繊維成型体３がプリーツの折り目方向Ｄ（上記背面板１の長手方向）において相互に所定の間隔を維持するように配置している。なお、プリーツの折り目方向は、矢印Ｄとして表している。
【００４４】
４．表面板
表面板４は、平板状に形成されたアルミ板等の金属材料により構成されている。さらに、この表面板４は、この表面板４の表裏間において、通風路２０を通風する空気Ａの通風を許容する通風孔４ａを備えて構成されている。この通風孔４ａは、表面板４の表面（通風路２０側）から表面板４の裏面（活性炭素繊維成型体３側）に通風路２０を通風する空気Ａを良好に侵入させることができるように、表面板４の表面および裏面を貫通するように構成され、表面板４の表面及び裏面の全体に配設されている。通風孔４ａは、例えば、表面板４を金網状、メッシュ状、格子状、パンチングメタル状に形成することにより形成することができる。この表面板４は、外部からの衝撃を受けた場合でも上記活性炭素繊維成型体３の破壊を防止することができる程度の厚みであれば良いが、浄化ユニット３０内に収まる厚さであることが必要であり、１ｍｍ〜３ｍｍ程度の厚みとすることが好ましい。
【００４５】
５．枠部材
枠部材５は、図１に示すように、鉄板やアルミ板等の金属材料により、それぞれ平板状の上面枠部材５ａ、下面枠部材５ｂ、側面枠部材５ｃ、５ｄから構成され、これらが組み合わされて矩形状の筒体を形成することができる。そして、これら枠部材５により背面板１と表面板４とが上記筒体の内部に配設された状態で一体的に固定され、背面板１、吸音材２、活性炭素繊維成型体３、表面板４の順の配置を維持したまま、一体的に固定することができる（図１〜図３参照）。この際、枠部材５同士の固定は、ビス、リベット等公知の固定方法を用いて行い、矩形状の筒体とすることができる。
また、上面枠部材５ａ、下面枠部材５ｂには、それぞれ矩形状の筒体となった際に当該筒体の内部と外部との間で空気を通風させることが可能な出入孔６ａが設けられている。この出入孔６ａは、図１に示すように、例えば、長孔とすることができる。同様に、側面枠部材５ｃ、５ｄには、それぞれ矩形状の筒体となった際に当該筒体の内部と外部との間で空気を通風させることが可能な出入孔６ｂが設けられている。この出入孔６ｂは、図１に示すように、例えば、通風性のあるパンチングメタル孔とすることができる。
【００４６】
６．空気浄化ユニット
空気浄化ユニット３０は、図１〜図３に示すように、上述した背面板１、吸音材２、活性炭素繊維成型体３、表面板４が枠部材５により一体的に固定されて構成される。
よって、空気浄化ユニット３０は、通風路２０に通風する空気Ａ（空気浄化ユニット３０の背面板１の長手方向に通風する空気Ａ）を、少なくとも表面板４に設けられた通風孔４ａから侵入させることで、その空気Ａを通風方向を変化させずに活性炭素繊維成型体３により形成された浄化空間７内に通風させて、空気Ａに含まれる汚染物質を活性炭素繊維成型体３を構成する活性炭素繊維に接触させ、その触媒機能により酸化除去することができるものである。
また、空気浄化ユニット３０は、活性炭素繊維成型体３に空気Ａ（空気浄化ユニット３０の背面板１の長手方向に通風する空気Ａ）を通風させる際には、活性炭素繊維成型体３にプリーツ谷部を形成してこのプリーツ谷部を浄化空間７として通風させることにより、浄化空間７を空気Ａの通風方向を変化させずに通風させて、この浄化空間７を通風する際の圧力損失を小さくして、別途送風機を設けなくても自然風等だけで活性炭素繊維成型体３に空気Ａを通風させることができ、さらに空気Ａを当該空気浄化ユニット３０から浄化済み空気Ｂとして外部空間に排出させて、空気Ａに含まれる汚染物質を良好に除去可能とするように構成されている。
さらに、空気浄化ユニット３０は、表面板４側から伝播する騒音を吸音性能を有する活性炭素繊維成型体３及び吸音材２により吸音し、遮音性能を有する背面板１により遮音して、当該騒音を低減することが可能に構成されている。
【００４７】
〔空気浄化構造体及び空気浄化方法〕
本発明に係る空気浄化構造体１００及び空気浄化方法の実施の形態について図４、図５に基づいて説明する。
尚、図４は、浄化対象区域に対して、空気浄化ユニット３０を積層して空気浄化構造体１００を配置した状態を示す斜視図、図５（ａ）は、空気浄化構造体１００の部分平断面図、図５（ｂ）は、空気浄化構造体１００の部分斜視図である。
【００４８】
空気浄化構造体１００は、汚染物質を含んだ空気Ａが通風する通風路２０（例えば、道路）に沿って設けられる。この際には、上記空気浄化ユニット３０の表面板４の表面が通風路２０側となるように空気浄化構造体１００が設けられる。
具体的には、図４に示すように、通風路２０に沿って所定の間隔で支柱３１を配設し、２つの支柱３１の間に上記空気浄化ユニット３０を積層して配置して、空気浄化構造体１００が設けられる。すなわち、支柱３１としてＨ型鋼を用いた場合について説明すると、当該Ｈ型鋼の中空部分Ｘを通風路２０に沿った方向となるように配置し、当該中空部分Ｘに平板状に形成された空気浄化ユニット３０を上部から落とし込むように建て込む方式で、複数の空気浄化ユニット３０を下段から順次設置する。この際には、図４、図５に示すように、支柱３１の中空部分Ｘに上部から建て込むことが可能となるように概略Ｕ字形状の空気排出部材９が上記空気浄化ユニット３０の側面枠部材５ｃ、５ｄの外側にそれぞれ設けられ、この空気排出部材９が上記支柱３１の中空部分Ｘに収まることにより空気浄化ユニット３０と支柱３１とを固定することができる。この空気排出部材９には、浄化空間７を通風した空気Ａを出入孔６ｂを介して、支柱３１の中空部分Ｘに排出することができるように、当該出入孔６ｂに対応する箇所に排出孔９ａが設けられている。
【００４９】
そして、図５に示すように、空気浄化ユニット３０の活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向が、通風路２０において通風する空気Ａの通風方向と同じ方向とされており、浄化空間内において空気Ａは通風路２０と同じ方向に通風することとなる。なお、空気Ａは、空気浄化ユニット３０の背面板１の長手方向と同じ方向（水平方向）に通風しており、この空気Ａは、そのままの方向を維持したまま側面枠部材５ｃの出入孔６ｂ及び空気排出部材９の排出孔９ａを介して支柱３１の中空部分Ｘに排出され、浄化済み空気Ｂとなって外部空間へと排出することが可能に構成されている。
【００５０】
次に、実際に上記空気浄化構造体１００を通風路２０に沿って、設置した場合において通風路２０を通風する空気Ａの空気浄化方法について説明する。
図４に示すように、空気浄化ユニット３０の表面板４の表面が、通風路２０側となるように空気浄化構造体１００を通風路２０に沿って設置する。ここで、空気浄化ユニット３０の活性炭素繊維成型体３としては、背面板１及び表面板４の長手方向と同じ方向のプリーツ折り目を有する活性炭素繊維成型体３を３つ用いており、当該プリーツ折り目の方向Ｄ（浄化空間７の連通方向）は通風路２０を通風する空気Ａの通風方向と同じ方向（水平方向）とされている。
自然風や車両の走行風などにより通風路２０を通風する空気Ａは、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、空気浄化ユニット３０の表面板４の通風孔４ａを介して、空気浄化ユニット３０内に侵入する。この空気Ａは、表面板４の裏面側に配置された活性炭素繊維成型体３の浄化空間（プリーツ谷部）７に直接導かれて、当該浄化空間７内を、通風路２０を通風していた通風方向と同じ方向のまま通風することとなる。この際には、活性炭素繊維成型体３を構成する活性炭素繊維と接触し、また、その一部は活性炭素繊維の表裏間を通風して良好に空気Ａに含まれる汚染物質を酸化除去することができる。同時に、表面板４を介して伝播してきた騒音は、当該活性炭素繊維成型体３及び吸音材２により吸音、背面板１により遮音されて良好に低減されることとなる。
そして、浄化空間７を通風する空気Ａは、空気浄化ユニット３０の側面枠部材５ｃ（側端部分）に到達し、出入孔６ｂ、及び排出孔９ａを介して支柱３１の中空部分Ｘに排出され、さらに、この中空部分Ｘ内を支柱３１の高さ方向に沿って通風し、浄化済み空気Ｂとして空気浄化構造体１００の外部に排出されることとなる。
【００５１】
したがって、通風路２０を通風する空気Ａが、空気浄化ユニット３０内の浄化空間７を通風して、空気浄化ユニット３０（空気浄化構造体１００）の外部空間に浄化済み空気Ｂとして排出されるまでの循環路を形成することができる。そして、上述のとおり、浄化空間７を含む循環路を通風する際の圧力損失が極めて低くなるように構成されていることから、通風路２０を通風する空気Ａが自然風や車両の走行風などであっても別途送風機等を用いることなく、上記循環路に空気Ａを通風させて汚染物質の浄化を行うことができる。また、上述のとおり、騒音は、活性炭素繊維成型体３及び吸音材２により吸音、背面板１により遮音されて良好に低減することができる。
【００５２】
〔第２実施形態〕
次に、本発明に係る空気浄化ユニット３０、空気浄化構造体１００、及び、空気浄化方法の第２実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成については簡単のため説明を省略する。
【００５３】
上記第１実施形態の空気浄化ユニット３０では、活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向を背面板１の長手方向（水平方向）となるように配置し、さらに当該活性炭素繊維成型体３を３つ配置する構成とした。しかし、汚染物質を良好に酸化除去し、騒音を低減できる構成であればこの構成に限定されることなく、図６に示す第２実施形態のように、活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向を背面板１の短手方向（垂直方向）となるように単数配置する構成の空気浄化ユニット３０とすることもできる。
以下、第２実施形態に係る空気浄化ユニット３０、これを用いた空気浄化構造体１００及び空気浄化方法について説明する。
【００５４】
第２実施形態に係る活性炭素繊維成型体３は、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るが、図６に示すように、長方形の背面板１や表面板４の短手方向（垂直方向）に上記浄化空間７を形成した活性炭素繊維成型体３を１つ用いて、表面板４の裏面側に配置するものとされている。
【００５５】
空気浄化ユニット３０は、図２、図６、図７に示すように、上述した背面板１、吸音材２、活性炭素繊維成型体３、表面板４が枠部材５により一体的に固定されて構成される。
尚、図２は、第２実施形態に係る空気浄化ユニット３０の全体図、図６は、空気浄化ユニット３０の分解斜視図、図７（ａ）は、空気浄化構造体１００の部分側断面図、図７（ｂ）は、空気浄化構造体１００の部分斜視図である。
よって、空気浄化ユニット３０は、通風路２０に通風する空気Ａ（空気浄化ユニット３０の背面板１の短手方向に通風する空気Ａ）を表面板４に設けられた通風孔４ａから侵入させることで、その空気Ａを活性炭素繊維成型体３により形成された浄化空間７を通風方向を変化させずに通風させて、空気Ａに含まれる汚染物質を活性炭素繊維成型体３を構成する活性炭素繊維に接触させ、その触媒機能により酸化除去することができるものである。
また、空気浄化ユニット３０は、活性炭素繊維成型体３に空気Ａ（空気浄化ユニット３０の背面板１の短手方向に通風する空気Ａ）を通風させる際には、活性炭素繊維成型体３にプリーツ谷部を形成してこのプリーツ谷部を浄化空間７として通風させることにより、浄化空間７を空気Ａの通風方向を変化させずに通風させて、この浄化空間７を通風する際の圧力損失を小さくして、別途送風機を設けなくても自然風等だけで活性炭素繊維成型体３に空気Ａを通風させることができ、さらに空気Ａを当該空気浄化ユニット３０から浄化済み空気Ｂとして外部空間に流入若しくは排出させて、空気Ａに含まれる汚染物質を良好に除去可能とするように構成されている。
さらに、空気浄化ユニット３０は、表面板４側から伝播する騒音を吸音性能を有する活性炭素繊維成型体３及び吸音材２により吸音し、遮音性能を有する背面板１により遮音して、当該騒音を低減することが可能に構成されている。
【００５６】
本発明に係る空気浄化構造体１００及び空気浄化方法の実施の形態について図４、図７に基づいて説明する。
尚、図４は、浄化対象区域に対して、空気浄化ユニット３０を積層して空気浄化構造体１００を配置した状態を示す斜視図、図７（ａ）は、空気浄化構造体１００の部分側断面図、図７（ｂ）は、空気浄化構造体１００の部分斜視図である。
【００５７】
空気浄化構造体１００は、汚染物質を含んだ空気Ａが通風する通風路２０（例えば、道路）に沿って設けられる。この際には、上記空気浄化ユニット３０の表面板４の表面が通風路２０側となるように空気浄化構造体１００が設けられる。
具体的には、図４に示すように、通風路２０に沿って所定の間隔で支柱３１を配設し、２つの支柱３１の間に上記空気浄化ユニット３０を積層して配置して、空気浄化構造体１００が設けられる。すなわち、支柱３１としてＨ型鋼を用いた場合について説明すると、当該Ｈ型鋼の中空部分Ｘを通風路２０に沿った方向となるように配置し、当該中空部分Ｘに平板状に形成された空気浄化ユニット３０を上部から落とし込むように建て込む方式で、複数の空気浄化ユニット３０を下段から順次設置する。なお、この際には、図４、図７に示すように、支柱３１の中空部分Ｘに上部から建て込むことが可能となるように概略Ｕ字形状の空気排出部材９を上記空気浄化ユニット３０の側面枠部材５ｃ、５ｄの外側にそれぞれ設け、この空気排出部材９が上記支柱３１の中空部分Ｘに収まることにより空気浄化ユニット３０と支柱３１とを固定することもできる。この空気排出部材９には、浄化空間７を通風した空気Ａを出入孔６ｂを介して、支柱３１の中空部分Ｘに排出することができるように、当該出入孔６ｂに対応する箇所に排出孔９ａが設けられている。
【００５８】
そして、図７に示すように、空気浄化ユニット３０の活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向が、通風路２０において通風する空気Ａの通風方向と同じ方向とされており、浄化空間７内において空気Ａは通風路２０の空気Ａと同じ方向に通風することとなる。なお、空気Ａは、空気浄化ユニット３０の背面板１の短手方向と同じ方向（垂直方向）に通風しており、この空気Ａは、そのままの方向を維持したまま上面枠部材５ａの出入孔６ａを介して浄化済み空気Ｂとして空気浄化ユニット３０の外部空間へと排出することが可能に構成されている。この際、空気浄化ユニット３０が積層されて配置されているため、空気浄化ユニット３０の上面枠部材５ａの出入孔６ａから排出された浄化済み空気Ｂは、さらに上部に配置された別の空気浄化ユニット３０の下面枠部材５ｂの出入孔６ａを介して当該空気浄化ユニット３０内に流入し浄化空間７を通風して、再度浄化・吸音されることとなる。したがって、少なくとも表面板４の通風孔４ａから侵入した空気Ａは、複数の空気浄化ユニット３０の浄化空間７を通過して最終的に浄化済み空気Ｂとして、最上部の空気浄化ユニット３０の上面枠部材５ａの出入孔６ａから外部空間に円滑に排出されることとなる。なお、この場合には、空気浄化ユニット３０の側面枠部材５ｃ、５ｄに出入孔６ｂを設けても設けなくてもよく、同様に、空気排出部材９に排出孔９ａを設けても設けなくてもよい。
【００５９】
次に、実際に上記空気浄化構造体１００を通風路２０に沿って、設置した場合において通風路２０を通風する空気Ａの空気浄化方法について説明する。
図４に示すように、空気浄化ユニット３０の表面板４の表面が、通風路２０側となるように空気浄化構造体１００を通風路２０に沿って設置する。ここで、空気浄化ユニット３０の活性炭素繊維成型体３としては、背面板１及び表面板４の短手方向と同じ方向のプリーツ折り目を有する活性炭素繊維成型体３を１つ用いており、当該プリーツ折り目の方向Ｄ（浄化空間７の連通方向）は通風路２０を通風する空気Ａの通風方向（垂直方向）と同じ方向とされている。
自然風や車両の走行風などにより通風路２０を通風する空気Ａは、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、空気浄化ユニット３０の表面板４の通風孔４ａを介して、空気浄化ユニット３０内に侵入する。この空気Ａは、表面板４の裏面側に配置された活性炭素繊維成型体３の浄化空間（プリーツ谷部）７に直接導かれて、当該浄化空間７内を、通風路２０を通風していた通風方向と同じ方向のまま通風することとなる。この際には、活性炭素繊維成型体３を構成する活性炭素繊維と接触して、また、その一部は活性炭素繊維の表裏間を通風して良好に空気Ａに含まれる汚染物質を酸化除去することができる。同時に、表面板４を介して伝播してきた騒音は、当該活性炭素繊維成型体３及び吸音材２により吸音、背面板１により遮音されて良好に低減されることとなる。
そして、浄化空間７を通風する空気Ａは、空気浄化ユニット３０の上面枠部材５ａ（上端部分）に到達し、出入孔６ａを介して浄化済み空気Ｂとして空気浄化構造体１００の外部に排出されることとなる。この際、当該空気浄化ユニット３０の上部に別の空気浄化ユニット３０が配置されている場合には、上記浄化済み空気Ｂは、当該別の空気浄化ユニット３０の下面枠部材５ｂの出入孔６ａから当該別の空気浄化ユニット３０内に流入して、再度浄化空間７内を通風する。そして、最終的に上記空気Ａは、最上部に設けられた空気浄化ユニット３０の上面枠部材５ａの出入孔６ａから浄化済み空気Ｂとして外部空間に排出されることとなる。
【００６０】
したがって、通風路２０を通風する空気Ａが、空気浄化ユニット３０内の浄化空間７を通風して、空気浄化ユニット３０（空気浄化構造体１００）の外部空間に浄化済み空気Ｂとして排出されるまでの循環路を形成することができる。そして、上述のとおり、浄化空間７を含む循環路を通風する際の圧力損失が極めて低くなるように構成されていることから、通風路２０を通風する空気Ａが自然風や車両の走行風などであっても別途送風機等を用いることなく、上記循環路に空気Ａを通風させて汚染物質の浄化を良好に行うことができる。また、上述のとおり、騒音は、活性炭素繊維成型体３及び吸音材２により吸音、背面板１により遮音されて良好に低減することができる。
【実施例】
【００６１】
次に、図１に示す空気浄化ユニット３０と同じ構成のもの（実施例１）、図６に示す空気浄化ユニット３０と同じ構成のもの（実施例２）と、従来の構成の空気浄化ユニット（比較例）との夫々のＮＯX浄化率、遮音性能（透過損失）、吸音性（垂直入射吸音率）を
計測した試験を行った。
【００６２】
〔実施例１〕
実施例１の空気浄化ユニット３０は、背面板１が、縦５００ｍｍ×横２０００ｍｍ×厚さ１．６ｍｍの鉄板で構成され、吸音材２は、縦２００ｍｍ×横２０００ｍｍ×厚さ２０ｍｍ、密度３２ｋｇ／ｍ3のグラスウールが背面板１の凸部を挟んで上下二段に配置されて構成される。
活性炭素繊維成型体３は、縦５００ｍｍ×横５００ｍｍ×厚さ（プリーツの山高さ）３０ｍｍで構成される。この活性炭素繊維成型体３を構成する前の活性炭素繊維は、前述の比表面積１５００ｍ2／ｇ、繊維直径１５μｍのピッチ系活性炭素繊維（アドール株式会
社製の「Ａ−１５」）を厚さ６ｍｍのフェルト状の不織布に乾式加工されたものであり、このフェルト状の活性炭素繊維をアルミ網で挟んで、隙間（プリーツの折り目と折り目の間隔）が１２ｍｍ、プリーツの山高さ３０ｍｍとなるようにプリーツ状に加工して、上記活性炭素繊維成型体３として構成した。なお、この活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向は、長方形の背面板１や表面板４の長手方向に形成されており、また、当該活性炭素繊維成型体３を３つ用いて、これら活性炭素繊維成型体がプリーツの折り目方向（上記背面板１の長手方向）において相互に所定の間隔（５０ｍｍ）を維持して配置することとしている。
また、表面板４は、縦５００ｍｍ×横２０００ｍｍ×厚さ１．６ｍｍのアルミ板で構成され、表面板４の通風孔４ａは直径１０ｍｍのパンチング孔であり（３ｍｍ〜２０ｍｍとしてもよい）、表面板４の表面に対する開口率が５０％以上程度として構成されている。さらに、枠部材５は、縦５００ｍｍ×横２０００ｍｍ×厚さ１００ｍｍの鉄板により構成されている。
したがって、当該枠部材５は空気浄化ユニットの最外部を構成するため、空気浄化ユニットも縦５００ｍｍ×横２０００ｍｍ×厚さ１００ｍｍの大きさに構成されている。
【００６３】
〔実施例２〕
上記実施例１とほぼ同様の構成であるが、活性炭素繊維成型体３が、縦５００ｍｍ×横２０００ｍｍに構成され、この活性炭素繊維成型体３を１つだけ用いることとした。また、この活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向は、長方形の背面板１や表面板４の長手方向とは垂直に形成されている。
【００６４】
〔比較例〕
実施例１及び２の構成とほぼ同様の構成であるが、活性炭素繊維成型体３を配置せず、その代わり、吸音材２と合わせて、グラスウールを厚さが５０ｍｍとなるように設置した。さらに、表面板４には、通風孔４ａを設けず、通風性のない光触媒塗布面とした。
【００６５】
本試験では、実施例１〜２及び比較例の各空気浄化ユニットを用い、これら各浄化ユニットの表面板４の表面における面風速を１．０ｍ／ｓｅｃとして、ＮＯX濃度が１．０ｐｐｍの空気を送り、通過する空気の浄化度合い（ＮＯX浄化率）、遮音性能（透過損失）、吸音性（垂直入射吸音率）を測定する試験を行なった。尚、測定条件は、温度２０〜２５℃、相対湿度４５〜５５％である。
【００６６】
ここで、各空気浄化ユニットの風速、ＮＯXの濃度、及び、それから計算されるＮＯX浄化量を計算して、通過する空気の浄化度合いとして用いている。これは単なるＮＯX濃度差のみの浄化率では、各空気浄化ユニットを通過した風量が含まれないため、通過風量の小さな空気浄化ユニットが見かけ上良好に見える。しかし、微小な自然風だけで空気を通過させる空気浄化ユニットのＮＯX浄化性能は、送風機等の動力を用いないので、通過できる風量が重要であり、通風量に入口ＮＯX濃度から通過後ＮＯX濃度を差し引いた濃度差を乗じたＮＯX浄化量を持って計算する必要がある。
よって、ＮＯX浄化量の計算は、次式により行った。
ＮＯX浄化量＝（通過後の風速×浄化空間の断面積）×（入口ＮＯX濃度−通過後ＮＯX
濃度）
【００６７】
試験の結果、下記の表２に示すように、実施例１〜２の空気浄化ユニット３０は、いずれもＮＯX浄化率が非常に高く、微小な自然風に対し有効に作用することが確認された。また、実施例１〜２の空気浄化ユニット３０は、いずれも比較例の遮音性能及び吸音性能と同等の性能を発揮していることが確認された。
【００６８】
【表２】
【００６９】
〔第３実施形態〕
次に、本発明に係る空気浄化ユニット３０、空気浄化構造体１００、及び、空気浄化方法の第３実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、上記第１及び第２実施形態と同様の構成については簡単のため説明を省略する。
【００７０】
上記第１及び第２実施形態では、枠部材５を上面枠部材５ａ、下面枠部材５ｂ、側面枠部材５ｃ、５ｄから構成して、これらを背面板１及び表面板４とは別部材とするとともに、当該枠部材５を矩形状の筒体として当該背面板１及び表面板４を固定したが、これに限らず、本第３実施形態のように、上面枠部材５ａ及び下面枠部材５ｂ（枠部材５）に相当する部材として、背面板１と一体に設けられる部材１０及び表面板４と一体に設けられる突出部１１とをそれぞれ形成することもできる。
具体的には、図９に示すように、平板状の背面板１の長手方向の上下端に、当該背面板１が断面視概略Ｍ字形状となるよう上記上面枠部材５ａ及び下面枠部材５ｂに相当する部材１０をそれぞれ一体成型し、さらに、平板状の表面板４の長手方向の上下端に、当該表面板４が断面視概略コの字形状となるように上記背面板１の部材１０と重ね合わせることが可能な突出部１１をそれぞれ一体成型して、これら部材１０と突出部１１とが重ね合わせられることにより、背面板１及び表面板４を一体的に固定するように構成することもできる。この際には、背面板１及び表面板４とは別部材である上記側面枠部材５ｃ、５ｄに相当する部材１２ａ、１２ｂによって、より確実に背面板１及び表面板４を固定することができる。この場合、側面枠部材５ｃ、５ｄに相当する部材１２ａ、１２ｂが枠部材５となる。なお、当該部材１２ａ、１２ｂとしては、図９に示すように、空気が通風可能な複数の孔（出入孔６ｂ）を有する断面視概略コの字形状の部材を用いることができる。当該部材１２ａ、１２ｂは、上述の実施形態における空気排出部材９と同様に、浄化空間内７を通風する空気を出入孔６ｂを介して中空部分Ｘに排出する機能を発揮することができるため、この場合には、空気排出部材９を設けずに構成することもできる。
これにより、上記実施形態と同様に良好に空気の浄化ができるとともに、騒音の低減を図ることができる。
【００７１】
〔第４実施形態〕
次に、本発明に係る空気浄化ユニット３０、空気浄化構造体１００、及び、空気浄化方法の第４実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本第４実施形態は、上記第１から第３実施形態の空気浄化ユニット３０の空気浄化性能、吸音性能、遮音性能を向上させる改良を行った構成であり、上記第１及び第２実施形態と同様の構成については簡単のため説明を省略する。
【００７２】
具体的には、本第４実施形態の空気浄化ユニット３０は、図１０から図１２に示すように、以下のように構成される。なお、図１０は、第４実施形態に係る空気浄化ユニット３０の分解斜視図であり、図１１は当該空気浄化ユニット３０の全体図であり、図１２は当該空気浄化ユニット３０の側断面図である。
背面板１は、図１０から図１２に示すように、上記第１及び第２実施形態と同様に、長方形で平板状の金属材料からなる遮音板を用いて構成され、背面板１の長手方向に凸部を設けて、当該凸部により分断される背面板１の短手方向において、後述する吸音材２ａを複数配置するための領域が設けられる。さらに、上記第３実施形態と同様に、平板状の背面板１の長手方向の上下端に、当該背面板１が断面視概略Ｍ字形状となるよう上記上面枠部材５ａに相当する部材１０ａ、及び下面枠部材５ｂに相当する部材１０ｂがそれぞれ一体成型される。これら部材１０ａ、１０ｂには複数の出入孔６ａが設けられており、当該部材１０ａ、１０ｂは枠部材５の一部として機能する。なお、これら部材１０ａ、１０ｂの長手方向両端にはそれぞれ、平面視で半円形の切欠き部１０ａ２、１０ｂ２が設けられている。
そして、本第４実施形態では、図１２に示すように、背面板１の上面枠部材５ａに相当する部材１０ａ、下面枠部材５ｂに相当する部材１０ｂが、それぞれ側断面視で背面板１から表面板４側に向かうにつれて斜め上方に延出するように形成されている。上面枠部材５ａに相当する部材１０ａの延出端には下方に突出する背面板突出部１０ａ１が設けられているとともに、下面枠部材５ｂに相当する部材１０ｂの延出端には下方に突出する背面板突出部１０ｂ１が設けられている。これら背面板突出部１０ａ１、１０ｂ１は、背面板１と表面板４とを一体化して空気浄化ユニット３０を確実に固定する際に利用される。また、本第４実施形態では、この背面板１の活性炭素繊維成型体３側（表面板４側）の表面に防振ゴム１ａが配置され、当該背面板１自身の振動を抑制するとともに、表面板４側から空気浄化ユニット３０内に伝播する音波を減衰可能に構成されている。
【００７３】
吸音材２は、図１０及び図１２に示すように、吸音材２ａ及び吸音材２ｂからなり、背面板１と活性炭素繊維成型体３との間（吸音領域）で二重となるように配置されている。すなわち、吸音材２は、上記背面板１の表面の凸部により形成された領域に複数（図示する例では、２つ）配置する吸音材２ａと、複数の吸音材２ａ（背面板１）の全面をカバーするように当該吸音材２ａの活性炭素繊維成型体３側（表面板４側）に配置される単一の吸音材２ｂとから構成されている。これにより、表面板４側から空気浄化ユニット３０内に伝播する音波を、より効果的に吸音可能に構成されている。
【００７４】
活性炭素繊維成型体３は、第１実施形態と同様の構成であるが、図１０に示すように、長方形の背面板１や表面板４の長手方向に上記浄化空間７を形成した活性炭素繊維成型体３を用いているとともに、当該活性炭素繊維成型体３を複数（具体的には、４つ）用いて、これら活性炭素繊維成型体がプリーツの折り目方向Ｄ（上記背面板１の長手方向）において相互に所定の間隔を維持するように配置している。なお、当該活性炭素繊維成型体３は、例えば、縦４８０ｍｍ×横４６０ｍｍに形成される。
【００７５】
表面板４は、図１０、図１１、図１２に示すように、平板状の表面板４の上下端に長手方向に、当該表面板４が断面視概略コの字形状となるように上記上面枠部材５ａに相当する突出部１１ａ、及び下面枠部材５ｂに相当する突出部１１ｂがそれぞれ一体成型される。これら突出部１１ａ、１１ｂは枠部材５の一部として機能するが、上面枠部材５ａに相当する突出部１１ａにのみ複数の出入孔６ａが設けられている。そして、表面板４の上面枠部材５ａに相当する突出部１１ａは、側断面視で表面板４から背面板１側に向かうにつれて斜め下方に延出するように形成され、当該突出部１１ａの延出端には下方に突出する表面板突出部１１ａ１が設けられている。また、突出部１１ａの表面板突出部１１ａ１の反対側には、上記背面板１の背面板突出部１０ａ１と接触するように表面板凹部１１ａ２が設けられている。一方、表面板４の下面枠部材５ｂに相当する突出部１１ｂは、上記背面板１の背面板突出部１０ｂ１に係合するように側断面視Ｊ字状のフック形状に形成されている。これら表面板突出部１１ａ１、表面板凹部１１ａ２、突出部１１ｂは、背面板１と表面板４とを一体化して空気浄化ユニット３０を確実に固定する際に利用される。なお、突出部１１ａの長手方向両端には、平面視で、表面板凹部１１ａ２側が長手方向に延出し表面板突出部１１ａ１側が大きく切り欠かれて形成された長方形状の切欠き部１１ａ３が設けられている。
【００７６】
枠部材５は、それぞれ上面枠部材５ａ、下面枠部材５ｂ、側面枠部材５ｃ、５ｄから構成されるが、上述のとおり、上面枠部材５ａ、下面枠部材５ｂは、背面板１及び表面板４と一体的に形成されている。側面枠部材５ｃ、５ｄは、上記実施形態と同様に背面板１及び表面板４とは別部材として形成されるが、本第４実施形態においては、平面視で概略コの字状に形成されるとともに、側面枠部材５ｃ、５ｄには、それぞれ矩形状の筒体となった際に当該筒体の内部と外部との間で空気を通風させることが可能な出入孔６ｂが設けられていない。このように側面枠部材５ｃ、５ｄに出入孔６ｂを設けないことにより、表面板４の通風孔４ａから侵入した騒音が出入孔６ｂから空気浄化ユニット３０の外部に伝播することを防止して、吸音材２ａ及び２ｂによる吸音および背面板１による遮音を確実に行うことができるので、より騒音の吸音性能及び遮音性能を向上させることが可能となる。
【００７７】
空気浄化ユニット３０は、図１０から図１２に示すように、上述した背面板１、吸音材２、活性炭素繊維成型体３、表面板４が枠部材５により一体的に固定されて構成される。
本第４実施形態においては、空気浄化ユニット３０は、背面板１、防振ゴム１ａ、防音材２ａ、防音材２ｂ、活性炭素繊維成型体３、表面板４の順に配置される。この際には、表面板４のフック形状に形成された突出部１１ｂを背面板１の背面板突出部１０ｂ１に係合させた後、表面板４の表面板突出部１１ａ１を背面板１（背面板１における背面板突出部１０ａ１の反対側）に係合させ、表面板４の表面板凹部１１ａ２を背面板１の背面板突出部１０ａ１に接触させることにより、背面板１と表面板４とをより簡易かつ確実に一体的に固定することができる。次に、長手方向からそれぞれ側面枠部材５ｃ、５ｄを組み込むことにより、背面板１、防振ゴム１ａ、吸音材２、活性炭素繊維成型体３、表面板４の順の配置を維持したまま、一体的に固定することができる（図１０から図１２参照）。この側面枠部材５ｃ、５ｄの固定は、ビス、リベット、スポット溶接等公知の固定方法を用いて行うことができる。なお、側面枠部材５ｃ、５ｄが組み込まれた状態では、これら側面枠部材５ｃ、５ｄは、背面板１及び表面板４の内部の所定位置で固定される。
よって、空気浄化ユニット３０は、各構成部材の一体化にあたり、その組み立てが非常に容易であるとともに、確実な固定が可能である。
また、空気浄化ユニット３０は、通風路２０に通風する空気Ａ（空気浄化ユニット３０の背面板１の長手方向に通風する空気Ａ）を、少なくとも表面板４に設けられた通風孔４ａから侵入させることで、その空気Ａを通風方向を変化させずに活性炭素繊維成型体３により形成された浄化空間７内に通風させて、空気Ａに含まれる汚染物質を活性炭素繊維成型体３を構成する活性炭素繊維に接触させ、その触媒機能により酸化除去することができるものである。
さらに、空気浄化ユニット３０は、活性炭素繊維成型体３に空気Ａ（空気浄化ユニット３０の背面板１の長手方向に通風する空気Ａ）を通風させる際には、活性炭素繊維成型体３にプリーツ谷部を形成してこのプリーツ谷部を浄化空間７として通風させることにより、浄化空間７を空気Ａの通風方向を変化させずに通風させて、この浄化空間７を通風する際の圧力損失を小さくして、別途送風機を設けなくても自然風等だけで活性炭素繊維成型体３に空気Ａを通風させることができ、さらに空気Ａを当該空気浄化ユニット３０から浄化済み空気Ｂとして外部空間に排出させて、空気Ａに含まれる汚染物質を良好に除去可能とするように構成されている。
加えて、空気浄化ユニット３０は、表面板４側から伝播する騒音を吸音性能を有する活性炭素繊維成型体３及び吸音材２（吸音材２ａ及び吸音材２ｂ）により吸音し、遮音性能を有する背面板１により遮音して、当該騒音をより効果的に低減することが可能に構成されている。
したがって、上記実施形態よりも空気浄化性能、吸音性能、遮音性能の面で有利な状態の空気浄化ユニット３０を、空気浄化構造体１００及び空気浄化方法に用いることができる。
【００７８】
次に、図１０に示す空気浄化ユニット３０と同じ構成のもの（実施例３：第４実施形態の空気浄化ユニット３０）のＮＯ2浄化率、遮音性能（透過損失）、吸音性（残響室法吸
音率）を計測した試験を行った。
【００７９】
〔実施例３〕
実施例３の空気浄化ユニット３０は、背面板１が、縦５２０ｍｍ×横１９６０ｍｍ×厚さ１．６ｍｍの鉄板で構成される。また、吸音材２ａは、縦１８５ｍｍ×横１８３０ｍｍ×厚さ３０ｍｍ、密度３２ｋｇ／ｍ3のグラスウールが背面板１の凸部を挟んで上下二段
に配置されて構成され、吸音材２ｂは、縦４８０ｍｍ×横１８３０ｍｍ×厚さ３０ｍｍ、密度３２ｋｇ／ｍ3のグラスウールから構成される。なお、防振ゴム１ａは、縦５３５ｍ
ｍ×横１０００ｍｍ×厚さ２ｍｍの形状に形成され背面板１の長手方向に２枚配置される。
活性炭素繊維成型体３は、縦４９０ｍｍ×横４６０ｍｍ×厚さ（プリーツの山高さ）３０ｍｍで構成される。この活性炭素繊維成型体３を構成する前の活性炭素繊維は、前述の比表面積１５００ｍ2／ｇ、繊維直径１５μｍのピッチ系活性炭素繊維（アドール株式会
社製の「Ａ−１５」）を厚さ６ｍｍのフェルト状の不織布に乾式加工されたものである。
なお、この活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向は、長方形の背面板１や表面板４の長手方向に形成されており、また、当該活性炭素繊維成型体３を４つ用いて、これら活性炭素繊維成型体３がプリーツの折り目方向（上記背面板１の長手方向）において相互に所定の間隔を維持して配置することとしている。
また、表面板４は、縦５２０ｍｍ×横１９６０ｍｍ×厚さ１．０ｍｍのアルミ板で構成され、表面板４の通風孔４ａは直径１２ｍｍのパンチング孔であり（３ｍｍ〜２０ｍｍとしてもよい）、表面板４の表面に対する開口率が５０％以上程度（例えば、本実施例では５５％）として構成されている。なお、側面枠部材５ｃ、５ｄは空気浄化ユニット３０に組み込まれた状態で、背面板１や表面板４の長手方向の端部から６０ｍｍ程度内部に挿入された位置に、側面枠部材５ｃ、５ｄのコの字状の基端部分が配置されるようにスポット溶接により固定される。
したがって、実施例３の空気浄化ユニット３０は、縦５２０ｍｍ×横１９６０ｍｍ×厚さ９５ｍｍの大きさに構成されている。
【００８０】
表３に、実施例３の空気浄化ユニット３０を用い、ＮＯ2浄化率、遮音性能（透過損失）、吸音性（残響室法吸音率）を計測した試験を行った結果を示す。
ここで、ＮＯ2浄化率は、空気浄化ユニット３０の一端側から表面板４に対して４５度の角度でＮＯ2を含んだ空気を送風し、当該空気を活性炭素繊維成型体３の浄化空間７を通過させた後、空気浄化ユニット３０の表面板４の他端側から排出された空気におけるＮＯ2の浄化度合いである。当該送風する空気の風速（空気浄化ユニット３０の入口）は０．７〜３．２ｍ／ｓｅｃの範囲で変化させ、当該空気におけるＮＯ2の濃度は３０〜１０８０ｐｐｂの範囲で適宜変化させて、空気浄化ユニット３０における空気の入口部分のＮＯ2濃度、及び空気の排出（出口）部分のＮＯ2濃度をそれぞれ測定した。これら濃度に基づいて、ＮＯ2浄化率（入口濃度−出口濃度／入口濃度）を算出した。
また、遮音性能は、ＪＩＳ Ａ １４１６：２０００「実験室における建築部材の空気音遮断性能の測定方法」に基づいて、空気浄化ユニット３０の透過損失を測定した。測定条件は、温度２７℃、相対湿度８４％であった。
さらに、吸音性は、ＪＩＳ Ａ １４０９：１９９８「残響室法吸音率の測定方法」に基づいて、空気浄化ユニット３０の残響室法吸音率を測定した。測定条件は、温度２８℃、相対湿度７７％であった。
【００８１】
【表３】
【００８２】
表３に示すように、実施例３の空気浄化ユニット３０によるＮＯ2浄化率は、空気中のＮＯ2の濃度、及び空気の風速が上記範囲で変動した場合であっても平均的に４０〜８０％となっており、当該空気浄化ユニット３０内を通過させるだけで空気中のＮＯ2濃度を低減して空気を良好に浄化できることが確認できた。
また、実施例３の空気浄化ユニット３０による遮音性能は、中心周波数が４００Ｈｚ時において透過損失（１／３オクターブ）は２７．１ｄＢであり、中心周波数が１０００Ｈｚ時において透過損失（１／３オクターブ）は３５．１ｄＢであった。ここで、高速道路等に設置される遮音壁に関するＮＥＸＣＯ（東日本、西日本、中日本の各高速道路株式会社）の遮音性能（透過損失）の基準では、４００Ｈｚ時において２５ｄＢ以上であり、中心周波数が１０００Ｈｚ時において３０ｄＢ以上であることが要求されていることを考慮しても、実施例３に係る空気浄化ユニット３０の透過損失は当該基準を上回っており、充分な遮音性能を備えていることが確認できた。
さらに、実施例３の空気浄化ユニット３０による吸音性能は、１／３オクターブバンド中心周波数が４００Ｈｚ時において残響室法吸音率は１．０５であり、１／３オクターブバンド中心周波数が１０００Ｈｚ時において残響室法吸音率は１．０５であった。ここで、高速道路等に設置される遮音壁に関するＮＥＸＣＯ（東日本、西日本、中日本の各高速道路株式会社）の吸音性能（残響室法吸音率）の基準では、４００Ｈｚ時において０．７以上であり、中心周波数が１０００Ｈｚ時において０．８以上であることが要求されていることを考慮しても、実施例３に係る空気浄化ユニット３０の残響室法吸音率は当該基準を上回っており、充分な吸音性能を備えていることが確認できた。
よって、実施例３に係る空気浄化ユニット３０によれば、ＮＯ2浄化率が非常に高く、微小な自然風に対し有効に作用すること、さらには、このようにＮＯ2を充分に浄化できるにもかかわらず、騒音の遮音性能及び吸音性能も充分に備えていることが確認できた。
【００８３】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、複数の空気浄化ユニット３０に配置する活性炭素繊維成型体３として、それぞれ同じ構成を有する活性炭素繊維成型体３を用いることとしたが、通風路２０を通風する空気Ａの状態に応じて、空気浄化ユニット３０毎に異なる構成の活性炭素繊維成型体３を配置することもできる。
具体的には、車両の通行する通風路２０に沿うように複数の空気浄化ユニット３０を積層して配置して空気浄化構造体１００とするが、例えば、図１３に示すように、４つの空気浄化ユニット３０のうち下側の３つを活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向が背面板１の長手方向（水平方向）となるように配置し、最上部の１つを活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向が背面板１の短手方向（垂直方向）となるように配置する。すなわち、車両が通行する箇所に近い比較的下部の空気浄化ユニット３０の表面板４付近には、空気Ａが主として車両の通行方向（背面板１の長手方向）に通風しており、一方、車両が通行する箇所から遠い比較的上部の空気浄化ユニット３０の表面板４付近には、空気Ａが主として車両の通行する路面に垂直な方向（背面板１の短手方向）に通風しているため、これら空気Ａの通風方向に合わせて活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向を配置することにより、どの位置に設置された空気浄化ユニット３０であっても良好に空気Ａを浄化空間７内を通風させることができる。したがって、通風路２０を通風する空気Ａの流入圧力が小さい場合であっても確実に複数の空気浄化ユニット３０の浄化空間７内に当該空気Ａを通風させて、確実に汚染物質の除去及び騒音の低減を行うことができる。
なお、当該別実施形態では、４つの空気浄化ユニット３０を積層して、そのうち３つを上記長手方向を連通方向とする浄化空間７とし、１つを上記短手方向を連通方向とする浄化空間としたが、空気浄化ユニット３０の数、及び浄化空間７の連通方向の向き及び空気浄化ユニット３０の配置は、通風路２０を通風する空気Ａの状態（方向、強さなど）に応じて、適宜変更して設置することができる。
例えば、空気浄化ユニット３０が通風路２０としての高架道路に沿って積層配置される場合には、上部付近の空気浄化ユニット３０の表面板４付近では、通風路２０（路面）付近の空気浄化ユニット３０の表面板４付近よりも上空にあるため、車両による走行風よりも上空を通風する自然風を考慮する必要がある。そこで、上部付近の空気浄化ユニット３０では当該自然風と同じ向きに活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向を配置することが好ましく、一方、路面付近では車両の走行風と同じ向きに活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向を配置することが好ましい。具体的には、５つの空気浄化ユニット３０を用いた場合には、下部から３つの空気浄化ユニット３０を車両の走行風と同じ向き（水平方向）に浄化空間７の連通方向を配置し、上部の２つの空気浄化ユニット３０を車両の通行する路面に垂直な方向（垂直方向）に浄化空間７の連通方向を配置することにより、良好に空気Ａを浄化空間７に通風させることができる。
同様に、例えば、山間部の谷を上記高架道路が横断している場合には、谷を通風する自然風の通風の影響が複数の空気浄化ユニット３０の上部付近に強く及ぶこととなる。そこで、上部付近の空気浄化ユニット３０では当該自然風と同じ向きに比較的多くの活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向を配置することが好ましく、一方、路面付近では車両の走行風と同じ向きに活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向を配置することが好ましい。具体的には、５つの空気浄化ユニット３０を用いた場合には、下部から２つの空気浄化ユニット３０を車両の走行風と同じ向き（水平方向）に浄化空間７の連通方向を配置し、上部の３つの空気浄化ユニット３０を車両の通行する路面に垂直な方向（垂直方向）に浄化空間７の連通方向を配置することにより、良好に空気Ａを浄化空間７に通風させることができる。
さらに、例えば、トンネルの出入り口では、通風路２０を通行する車両の走行風の影響が大きいので、全ての空気浄化ユニット３０が車両の走行風と同じ向き（水平方向）に活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向を配置することが好ましい。
【００８４】
（２）上記実施形態では、例えば、縦５００ｍｍ×横２０００×厚さ１００ｍｍの大きさの空気浄化ユニット３０を採用したが、これに限らず、設置場所の状況に応じて空気浄化ユニット３０の寸法を適宜調整して用いることができる。この際には、背面板１、吸音材２、活性炭素繊維成型体３、表面板４、枠部材５の大きさも適宜選択して用いることができる。例えば、設置箇所に余裕がある場合には、図１４に示すように、縦５００ｍｍ×横４０００ｍｍ×厚さ１００ｍｍの大きさの空気浄化ユニット３０を採用して空気浄化構造体１００を構成することもできる。この際には、この空気浄化ユニット３０の寸法に合わせて、背面板１は、縦５００ｍｍ×横４０００ｍｍ×厚さ１．６ｍｍの大きさとし、また、吸音材２は、縦２００ｍｍ×横２０００ｍｍ×厚さ３２ｍｍの大きさで上下２段、左右２列にグラスウールを背面板１の表面に配置して構成することもできる。なお、上記背面板１には、長手方向の中間部分の付近に補強部材１３が設けられている。さらに、上記空気浄化ユニット３０の寸法に合わせて、活性炭素繊維成型体３は、縦５００ｍｍ×横４０００ｍｍの大きさのもの（プリーツの折り目方向Ｄが背面板１の長手方向）を単数、或いは縦５００ｍｍ×横５００ｍｍの大きさのもの（プリーツの折り目方向Ｄが背面板１の短手方向）を複数（６つ）用いることができ、表面板４は、縦５００ｍｍ×横４０００ｍｍ×厚さ１．６ｍｍの大きさとし、枠部材５（部材１２ａ、１２ｂ）は、縦５００ｍｍ×横６０ｍｍ×厚さ１００ｍｍの大きさとして構成することもできる。
【００８５】
（３）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。
【００８６】
（４）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、プリーツ谷部を形成して浄化空間７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。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明に係る浄化ユニット、浄化構造体、及び浄化方法は、自動車の交通量が非常に多く、道路交通騒音および大気汚染の著しい道路沿道や、発電所や工場などが密集し、工場騒音と大気汚染が著しい工業地帯などの環境であって、ある程度の通風量を確保できる場所において、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】
【００８８】
１： 背面板
２： 吸音材
３： 活性炭素繊維成型体
４： 表面板
４ａ： 通風孔
５： 枠部材
６ａ、６ｂ：出入孔
７： 浄化空間
８： 吸音空間
９： 空気排出部材
２０： 通風路
３０： 空気浄化ユニット（浄化ユニット）
１００：空気浄化構造体（浄化構造体）
Ａ： 通風路を通流する空気（浄化対象流体）
Ｂ： 浄化済み空気（浄化対象流体）
Ｄ： プリーツの折り目方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の交通量が非常に多い道路沿道、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の構造、及び当該浄化ユニットを用いた浄化構造体、並びに当該浄化ユニットを用いた浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大都市の幹線道路や、工場の密集する工業地帯などでは、車両の走行や工場の設備の稼働に伴う騒音と大気汚染が著しく、生活環境への影響が深刻な問題となっている。特に、遮音壁で囲まれた車道では、高濃度の汚染大気が滞留し、その近傍の住宅地等において、環境基準を大きく超えるなど深刻な問題となっている。
【０００３】
このような地域では、大気（空気）浄化のために、遮音壁の全面に光触媒を塗布した構造が従来広く用いられ、また、騒音軽減のために、遮音壁の内部にグラスウール等の吸音材を充填した構造が広く用いられている。
ここで、前述の光触媒を塗布する構造の遮音壁では、その触媒作用で空気中の窒素酸化物を硝酸へ酸化し、雨水により洗い流すことができるが、遮音壁自身に通風性が無いため、当該遮音壁の表面付近に貯留して接触した空気のみが反応することとなるので、広範囲の浄化には適さない。また、このような光触媒による酸化は、太陽光中の紫外線を用いる反応なので、日陰部位や、夜間には浄化作用は現れない。一方、光触媒を塗布しない遮音壁やグラスウール等の吸音材を充填しただけの遮音壁は、単に遮音・吸音だけであり、空気浄化効果は持たなかった。そのため、窒素酸化物等の有害物質は、遮音壁を越えて生活環境へ拡散し、被害をもたらしている。
【０００４】
このような問題を解決するため、特許文献１には、遮音板と複数の木材との間に粒状木炭を入れた網状の袋を設置し、遮音・吸音と大気の浄化とを行う吸遮音性能を有する空気浄化構造体が開示されている。
また、特許文献２には、木材屑を不織布などの膜材に充填し、当該膜材を遮音壁の内部に設置し、遮音と大気の浄化とを行う空気浄化構造体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３８２８１０９号公報
【特許文献２】特開２００７−２１２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の粒状木炭や木材屑は、遮音壁の内部の入り組んだ箇所、すなわち、遮音板と木材との間の閉鎖された空間や膜材により形成された空間であって、通風路（道路等）を通流する空気の流入圧力では直接接触し難い箇所に設置されており、自然風や車両の走行風だけで有効な空気浄化を行うことは困難である。
また、当該粒状木炭や木材屑は、一般に空気浄化能力が低く、充分な空気浄化を行なうことは困難と考えられる。さらに、粒状木炭や木材屑は吸音性能が殆ど無いため、遮音壁が有するべき吸音性を充分に確保することは困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、自動車の交通量が非常に多く、道路交通騒音および大気汚染の著しい道路沿道や、発電所や工場などが密集し、工場騒音と大気汚染が著しい工業地帯などの環境であって、ある程度の通風量を確保できる場所において、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のに使用可能な吸遮音性を有する浄化ユニットの構造、及びそれを用いた浄化構造体の技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る浄化ユニットの第１特徴構成は、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、前記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、プリーツ裏面側に配設される遮音性能を有する背面板とを備えて構成され、前記表面板に、当該表面板表裏間において通風を許容する通風孔を備え、前記プリーツ状に加工された活性炭素繊維成型体により画定されるプリーツ谷部に形成される、プリーツ折り目に沿った連通空間を、前記表面板に設けられる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た点にある。
【０００９】
上記第１特徴構成の浄化ユニットによれば、活性炭素繊維成型体がプリーツ状に加工されているので、活性炭素繊維成型体のプリーツにより画定されるプリーツ谷部に形成される、プリーツ折り目に沿った連通空間を形成することができる。そして、上記プリーツ状に加工された活性炭素繊維成型体のプリーツ表面側に通風孔を備えた表面板が配設され、プリーツ裏面側に背面板が配設されるので、上記連通空間を、上記表面板に設けられる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することができる。よって、通風孔から浄化ユニット内に侵入する浄化対象流体が良好に通風可能な浄化空間を確実に確保することができ、当該浄化空間を通風する際の圧力損失も非常に小さいものとすることができる。この際には、活性炭素繊維成型体の表面側には表面板が設けられていることから、当該表面板の通風孔から侵入した浄化対象流体が直接活性炭素繊維に接触することが可能な位置に活性炭素繊維成型体が配置されており、この点においても、上記浄化空間を通風する際の圧力損失を非常に小さいものとすることができている。
また、上記浄化空間内を通風する浄化対象流体は、プリーツの折り目方向に流れることから比較的長い間活性炭素繊維成型体に接触し、さらには若干の浄化対象流体が活性炭素繊維成型体の繊維間に入り込むので、その浄化対象流体に含まれる汚染物質は良好に活性炭素繊維成型体に接触して酸化除去されることとなる。特に、ＮＯXの酸化除去には、比較的長い接触時間が必要であるので、上記のように比較的長い間活性炭素繊維成型体に沿って通流させるという構成が効果的となる。なお、活性炭素繊維成型体を構成する活性炭素繊維は、ＮＯX等の酸化除去について非常に優れた触媒作用を有しているため、当該活性炭素繊維を用いることにより良好にＮＯX等の汚染物質を除去することができる。
一方、上記表面板から伝播する騒音は、活性炭素繊維成型体に接触し、この活性炭素繊維成型体が有する吸音性能により、良好に吸音されることとなる。また、上記騒音の全てを活性炭素繊維成型体により吸音できない場合であっても、当該騒音は遮音性能を有する背面板により遮音され、良好に低減することができる。
従って、本発明により、通風路を通風する自然風や車両の走行風だけで、空気などの浄化対象流体の浄化を良好に行なうことができるとともに、騒音を吸音・遮音して有効に低減させることができる。
【００１０】
本発明に係る浄化ユニットの第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、前記プリーツの折り目方向において相互に所定の間隔を維持して、複数の前記活性炭素繊維成型体が配置される点にある。
【００１１】
上記第２特徴構成の浄化ユニットによれば、複数の活性炭素繊維成型体がプリーツの折り目方向において相互に所定の間隔を維持して配置されているので、単体の活性炭素繊維成型体に関してプリーツの浄化空間を比較的短いものとすることができ、浄化対象流体が当該浄化空間を通風する際の圧力損失を低減して、比較的容易に当該浄化空間を通風させることができる。よって、浄化対象流体の流入圧力が比較的低い場合であっても、浄化対象流体の浄化を確実に行なうことができる。また、上記所定の間隔が形成されることにより、当該間隔において複数のプリーツの並び方向への通風が生じる場合があり、この場合には、浄化空間における浄化対象流体の通風を良好に誘導することができる。ただし、浄化空間の長さは、汚染物質をある程度酸化除去することができる長さを最低限確保する必要がある。
【００１２】
本発明に係る浄化ユニットの第３特徴構成は、上記第１又は第２特徴構成の浄化ユニットの構成に加えて、前記活性炭素繊維成型体と前記背面板との間に前記表面板側から伝播する音を吸音する吸音空間が設けられた点にある。
【００１３】
上記第３特徴構成の浄化ユニットによれば、活性炭素繊維成型体と背面板との間に吸音空間が設けられるので、表面板側から伝播して活性炭素繊維成型体を通過して減衰させられた騒音（音波）は吸音空間に侵入し、当該吸音空間内において背面板による反射及び活性炭素繊維成型体による吸音が繰り返されることで、さらに減衰して、騒音を充分に低減することができる。
【００１４】
本発明に係る浄化ユニットの第４特徴構成は、上記第３特徴構成の浄化ユニットの構成に加えて、前記吸音空間に吸音材が充填されてなる点にある。
【００１５】
上記第４特徴構成の浄化ユニットによれば、吸音空間内に吸音性能を有するグラスウール、ロックウール、発泡ウレタンなどの吸音材が充填されているので、吸音空間に侵入し、当該吸音空間内において背面板による反射及び活性炭素繊維成型体による吸音が繰り返される騒音（音波）を、さらにグラスウール等の吸音材によって吸音することができる。従って、より確実に騒音を低減することができる。
【００１６】
本発明に係る浄化ユニットの第５特徴構成は、上記第１から第４特徴構成の何れかに加えて、前記活性炭素繊維成型体を前記表面板と前記背面板との間に備えて、前記表面板と前記背面板とを一体とする枠部材を備えた点にある。
【００１７】
上記第５特徴構成の浄化ユニットによれば、活性炭素繊維成型体を表面板と背面板との間に配置した状態で、これら表面板と背面板とを枠部材により確実に固定することができる。これにより、浄化ユニットとして一体化を簡単に図ることができ、当該浄化ユニットを浄化対象場所に設置する際の取り扱いを比較的容易にすることができる。
【００１８】
本発明に係る浄化ユニットの第６特徴構成は、上記第５特徴構成に加えて、前記枠部材が、少なくとも前記プリーツの折り目方向において、前記浄化空間を通風する浄化対象流体が当該浄化空間と外部空間との間で出入り可能な出入孔を備えた点にある。
【００１９】
上記第６特徴構成の浄化ユニットによれば、プリーツの折り目方向において、浄化空間を通風する浄化対象流体がこの浄化空間と外部空間との間で出入り可能な、浄化ユニットの端に位置する出入孔を枠部材が備えるので、浄化空間への浄化対象流体の通風を促進することができる。すなわち、表面板の通風孔から浄化空間に侵入した浄化対象流体を、この浄化対象流体の通風方向（プリーツの折り目方向）の延長上にある出入孔を通じて、この通風方向を変えることなく浄化ユニットの外部空間へ排出できることとなる。したがって、浄化対象流体の流入圧力が小さい場合であっても、浄化空間内に浄化対象流体を滞留させずに、当該浄化空間内から排出して、表面板から新たな浄化対象流体を比較的容易に流入させることができる。これにより、浄化空間へできるだけ多くの浄化対象流体を通風させることができ、汚染物質の浄化量を増加することができる。ここで、出入孔は、浄化ユニットの浄化空間から浄化対象流体を外部空間に排出するのみではなく、当該排出の場合と同様に、浄化対象流体を外部空間から浄化空間に流入させて、当該浄化空間へできるだけ多くの浄化対象流体を通風させることができ、汚染物質の浄化量を増加することも可能である。
なお、上記外部空間とは、浄化ユニットの外部空間であるが、浄化ユニットが複数ある場合には、ある浄化ユニット内を通風した浄化対象流体が出入孔を通じて別の浄化ユニットの浄化空間に流入若しくは排出されたときの、当該浄化空間も外部空間に該当する。
【００２０】
上記目的を達成するための本発明に係る浄化構造体の第１特徴構成は、上記第１から第６特徴構成の何れかの浄化ユニットを、前記浄化対象流体が通風する通風路に沿って設けてなる浄化構造体において、前記表面板を前記通風路に沿って配設し、前記通風路から前記浄化ユニット内に侵入して前記浄化空間を通風する浄化対象流体を、前記浄化空間で浄化させる点にある。
【００２１】
上記第１特徴構成の浄化構造体によれば、これまで説明してきたように、上述した第１から第６特徴構成の何れかを有する浄化ユニットは、活性炭素繊維成型体の浄化空間を浄化対象流体が通風する際に発生する圧力損失が小さいので、通風路を通風する自然風・車両の走行風等だけで、浄化対象流体を表面板を介して浄化空間に良好に通風させることができる。また、浄化対象流体を比較的長い時間、活性炭素繊維成型体に接触させることができるので、その浄化対象流体に含まれる汚染物質を良好に酸化除去することができる。さらには、活性炭素繊維成型体による吸音、及び背面板による遮音によって騒音を良好に低減することもできる。また、通風路を流れる浄化対象流体による通風を、浄化のドライブフォースとして利用することができる。
【００２２】
本発明に係る浄化構造体の第２特徴構成は、上記浄化構造体の第１特徴構成に加えて、前記浄化空間の連通方向を、前記通風路を通風する浄化対象流体の通風方向と同じ方向となるように設置してなる点にある。
【００２３】
上記第２特徴構成の浄化構造体によれば、上記浄化ユニット内の浄化空間の連通方向が、通風路を通風する浄化対象流体の通風方向と同じ方向となるように当該浄化ユニットが配置されているので、通風路を通風する自然風や車両の走行風（浄化対象流体を含む）が上記浄化ユニットの表面板を介して浄化空間に侵入し、そのままの通風方向を維持したまま、浄化空間を通風することができる。よって、通風路を通風する自然風等が表面板を介して浄化空間に侵入する際の流入圧力が比較的小さい場合であっても、浄化空間内に浄化対象流体を良好に通風させることができ、当該浄化対象流体を良好に浄化できるとともに、吸音をも行なうことができる。ここで、通風路を通風する浄化対象流体の通風方向は、通風路の路面に平行な方向（水平方向）、通風路の路面に垂直な方向（垂直方向）を主として想定することができ、この通風方向と同じ方向となるように、活性炭素繊維成型体により形成される浄化空間の連通方向を、例えば、上記水平方向や垂直方向として浄化構造体を設置することができる。なお、通風路を通風する浄化対象流体のほとんどが上記水平方向に通流する場合には、これに合わせて浄化空間の連通方向も当該水平方向にし、通風路を通風する浄化対象流体のほとんどが上記垂直方向に通流する場合には、これに合わせて浄化空間の連通方向も当該垂直方向となるように浄化構造体を設置することができる。
【００２４】
本発明に係る浄化構造体の第３特徴構成は、上記浄化構造体の第２特徴構成に加えて、前記通風路を通風する浄化対象流体の通風状態に対応して、上記浄化ユニットを、複数組合わせて設置されてなる点にある。
【００２５】
上記第３特徴構成の浄化構造体によれば、通風路を通風する浄化対象流体の通風状態に対応して、上記浄化ユニットを複数組合わせて設置することができるので、複数設置された浄化ユニットの表面板の表面付近において、浄化対象流体の通風方向がそれぞれ異なる場合であっても、通風路を通流する浄化対象流体の通風方向を変えることなく当該浄化対象流体を浄化空間に導くことができる。例えば、通風路を通流する浄化対象流体が、ある浄化ユニットの表面板の表面付近では上記水平方向に通風し、別の浄化ユニットの表面板の表面付近では上記垂直方向に通風している場合には、これら浄化対象流体の通風方向に対応して、浄化空間の連通方向が水平方向の浄化ユニットと連通方向が垂直方向の浄化ユニットとを組合わせて浄化対象区域に設置することができ、通風路に通風する浄化対象流体を確実に浄化空間に導いて、汚染物質の浄化を行なうことができる。
【００２６】
本発明に係る浄化構造体の第４特徴構成は、上記浄化構造体の第１から第３の何れかの特徴構成に加えて、前記活性炭素繊維成型体を前記表面板と前記背面板との間に備えて、前記表面板と前記背面板とを一体とする枠部材を備えた前記浄化ユニットを複数、前記枠部材同士を接触させて積層してなる点にある。
【００２７】
上記第４特徴構成の浄化構造体によれば、活性炭素繊維成型体を表面板と背面板との間に配置した状態で、これら表面板と背面板とを枠部材により確実に固定した浄化ユニットとすることができるとともに、この枠部材を備えた浄化ユニットの複数を枠部材同士が接触した状態で積層することができるので、浄化ユニットとして一体化を簡単に図ることができるとともに、当該浄化ユニットを浄化対象場所に設置する際の取り扱いを比較的容易にすることができる。
【００２８】
本発明に係る浄化構造体の第５特徴構成は、上記浄化構造体の第４特徴構成に加えて、前記枠部材が、少なくとも前記プリーツの折り目方向において、前記浄化空間を通風する浄化対象流体が当該浄化空間と外部空間との間で出入り可能な出入孔を備えてなる点にある。
【００２９】
上記第５特徴構成の浄化構造体によれば、上記枠部材に出入孔を備えた上記浄化ユニットの複数を、枠部材同士が接触した状態で積層することができるので、浄化ユニットの浄化空間を通風する浄化対象流体を、枠部材が有する出入孔を介して、さらに別の浄化ユニットの浄化空間に通風させることができ、浄化された浄化対象流体をさらに浄化することが可能となる。また、積層されて最上部となった浄化ユニットの出入孔から浄化対象流体を排出することが可能となり、通風路から浄化空間内への浄化対象流体の侵入を促進することができる。
【００３０】
上記目的を達成するための本発明に係る浄化方法の第１特徴手段は、上記第１から第６特徴構成の何れかの浄化ユニットを、前記浄化対象流体が通風する通風路に沿って設けて、前記浄化対象流体を浄化する浄化方法において、前記表面板を前記通風路に沿って配設し、前記浄化対象流体を前記表面板の通風孔から侵入させて前記浄化空間に通風させ、当該浄化空間で浄化するとともに、前記表面板側から伝播された音を吸音する点にある。
【００３１】
上記第１特徴手段の浄化方法によれば、これまで説明してきたように、上述した第１から第６特徴構成の何れかを有する浄化ユニットは、活性炭素繊維成型体の浄化空間を浄化対象流体が通流する際に発生する圧力損失が小さいので、通風路を通風する自然風・車両の走行風等だけで、浄化対象流体を表面板の通風孔から侵入させ、浄化空間に良好に通風させることができる。また、浄化対象流体を比較的長い時間、活性炭素繊維成型体に接触させることができるので、その浄化対象流体に含まれる汚染物質を浄化空間において良好に酸化除去することができる。さらには、活性炭素繊維成型体による吸音、及び背面板による遮音によって、表面板側から伝播された騒音を良好に低減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態に係る空気浄化ユニットの分解斜視図
【図２】第１及び第２実施形態に係る空気浄化ユニットの全体図
【図３】第１実施形態に係る空気浄化ユニットの部分側断面図
【図４】第１及び第２実施形態に係る空気浄化構造体を配置した状態を示す斜視図
【図５】（ａ）第１実施形態に係る空気浄化構造体１００の部分平断面図，（ｂ）第１実施形態に係る空気浄化構造体１００の部分斜視図
【図６】第２実施形態に係る空気浄化ユニットの分解斜視図
【図７】（ａ）第２実施形態に係る空気浄化構造体の部分側断面図，（ｂ）第２実施形態に係る空気浄化構造体の部分斜視図
【図８】活性炭素繊維のＮＯ吸着破過曲線を示すグラフ図
【図９】第３実施形態に係る空気浄化ユニットの分解斜視図
【図１０】第４実施形態に係る空気浄化ユニットの分解斜視図
【図１１】第４実施形態に係る空気浄化ユニットの全体図
【図１２】第４実施形態に係る空気浄化ユニットの側断面図
【図１３】別実施形態に係る空気浄化構造体の斜視図
【図１４】別実施形態に係る空気浄化ユニットの分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
〔第１実施形態〕
本発明に係る浄化ユニット、浄化構造体、及び、浄化方法の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
ここで、本第１実施形態では、浄化対象流体を空気とし、上記浄化ユニットとしての空気浄化ユニット３０、上記浄化構造体としての空気浄化構造体１００、浄化方法としての空気浄化方法について説明する。
【００３４】
〔空気浄化ユニット〕
本発明に係る空気浄化ユニット３０の第１実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。
尚、図１は、空気浄化ユニット３０の分解斜視図、図２は、空気浄化ユニット３０の全体図、図３は、空気浄化ユニット３０の側断面図である。
【００３５】
図１〜図３に示すように、空気浄化ユニット３０は、遮音性能を有する背面板１、吸音性能を有する吸音材２、酸化触媒機能及び吸音性能を有する活性炭素繊維からなる活性炭素繊維成型体３、表裏間において通風を許容する通風孔４ａを備えた表面板４、背面板１と表面板４とを一体的に固定する枠部材５とを備えて構成されている。そして、空気浄化ユニット３０は、枠部材５により背面板１と表面板４とが一体的に固定されることにより、背面板１、吸音材２、活性炭素繊維成型体３、表面板４の順に配置され、当該表面板４が、汚染物質を含んだ空気Ａが通風する通風路２０側となるように配置されて使用される。
【００３６】
すなわち、空気浄化ユニット３０は、詳細は後述するが、図４、図５に示すように、通風路２０に通風する空気Ａを表面板４に設けられた通風孔４ａから侵入させることで、その空気Ａに含まれる汚染物質を活性炭素繊維成型体３を構成する活性炭素繊維に接触させ、その触媒機能により酸化除去するものである。
また、空気浄化ユニット３０は、活性炭素繊維成型体３に空気Ａを通風させる際に発生する圧力損失を小さくして、別途送風機を設けなくても自然風等だけで活性炭素繊維成型体３の表面近傍に空気Ａを通風させることができ、さらに空気Ａを当該空気浄化ユニット３０から浄化済み空気Ｂとして外部空間に排出させて、空気Ａに含まれる汚染物質を良好に除去可能とするように構成されている。
さらに、空気浄化ユニット３０は、表面板４側から伝播する騒音を吸音性能を有する活性炭素繊維成型体３及び吸音材２により吸音し、遮音性能を有する背面板１により遮音して、当該騒音を低減することが可能に構成されている。
以下、この空気浄化ユニット３０の詳細構成について説明する。
【００３７】
１．背面板
背面板１は、平板状に形成された遮音性能を有する公知の遮音板により構成されており、例えば、図１に示すように、長方形で平板状の金属材料からなる遮音板を用いて構成することができる。背面板１の厚さは、後述する表面板４側からの騒音を遮音することができる程度の厚みであれば良いが、浄化ユニット３０内に収まる厚さであることが必要であり、１ｍｍ〜３ｍｍ程度の厚みとすることが好ましい。金属材料としては、鉄、アルミ、ステンレスなどを用いることができる。なお、図１において示すように、背面板１の長手方向に凸部を設けて、当該凸部により分断される背面板１の短手方向において、後述する吸音材２を複数配置するための領域を設けることもできる。
【００３８】
２．吸音材
吸音材２は、平板状に形成された吸音性能を有する公知の材料、例えばグラスウール、ロックウール、発泡ウレタンなどにより構成されている。例えば、図１に示すように、長方形で平板状に成型されたグラスウールを用いて吸音材２とすることができ、上記背面板１の表面の凸部により形成された領域に複数（例えば、２つ）配置することができる。このグラスウールからなる吸音材２は、後述する表面板４側からの騒音をある程度吸音することができる程度の厚みであれば良いが、浄化ユニット３０内に収まる厚さであることが必要であり、２０ｍｍ〜３０ｍｍ程度の厚みとすることが好ましい。なお、グラスウールの密度は、吸音性能を確保するため、３０ｋｇ／ｍ3〜４０ｋｇ／ｍ3程度とすることが好ましい。
【００３９】
３．活性炭素繊維成型体
活性炭素繊維成型体３は、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る。
【００４０】
まず、活性炭素繊維成型体３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ので好適に用いることができる。特に、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く、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。
また、上記活性炭素繊維成型体３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−１５」）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。
【００４１】
以下、下記の表１に示すような５種類（Ａ〜Ｅ）の活性炭素繊維を用いたＮＯ除去性能試験を行った結果を説明する。
尚、本試験では、Ａ〜Ｅの各活性炭素繊維に、２０ｐｐｍのＮＯを含む２５℃の乾燥空気を流通させ、その活性炭素繊維を通過後に出口から排出された空気中のＮＯ濃度を単位時間毎に計測した。尚、各活性炭素繊維の質量は１ｇ、全空気流量は５００ｍＬ／ｍｉｎであり、空気と活性炭素繊維との接触時間は２〜３秒に揃えた。
図８に、Ａ〜Ｅの各活性炭素繊維について、上記出口ＮＯ濃度の経時的な変化状態をプロットしたＮＯ吸着破過曲線を示す。このＮＯ吸着破過曲線から判るように、活性炭素繊維Ａは、２０時間経過後の出口ＮＯ濃度が１４ｐｐｍと最も低く、更に、５０時間経過後も１５ｐｐｍ前後と、入口濃度（２０ｐｐｍ）に対し５ｐｐｍも低い状態で安定していた。なお、活性炭素繊維Ｄは、出口濃度が一番高いが、２０時間経過時、５０時間経過時においても入口濃度（２０ｐｐｍ）に対し２ｐｐｍ程度低い状態とすることができており、ある程度の酸化除去性能を維持していた。
更に、５０時間後のＮＯ吸着量の積分値を求めた場合、下記の表１に示すように、活性炭素繊維Ａが９．９ｍｌ／ｇと最も高かった。
なお、活性炭素繊維Ａは、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％以上を占める活性炭素繊維である。
【００４２】
【表１】
【００４３】
次に、上記のような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。なお、この活性炭素繊維の厚さ方向の中心部には、保形するための網状の芯材を埋め込んで構成することもできる。
さらに、フェルト状、シート状、板状に加工された活性炭素繊維をプリーツ状に加工して、活性炭素繊維成型体３として構成する。なお、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、活性炭素繊維を通気性のある材料に挟んでプリーツ状に加工することもできる。さらに、熱を加え、ヒートセット処理して形状を安定させることもできる。
ここで、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、折り目方向に連通空間を形成した谷部（プリーツ谷部）が形成されている状態をいう。
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、当該プリーツにより画定されるプリーツ谷部が形成され、プリーツ折り目に沿ったプリーツ谷部で連通空間が形成されることとなる。この連通空間は、後述する表面板４の少なくとも通風孔４ａ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７となる。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３に形成されたプリーツ表裏間を通風することも可能に構成されている。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７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（山と谷との距離）が１０ｍｍ〜４０ｍｍ程度、プリーツの山と山との間隔が１０ｍｍ〜８０ｍｍ程度であることが好ましい。
本実施形態では、図１に示すように、長方形の背面板１や表面板４の長手方向に上記浄化空間７を形成した活性炭素繊維成型体３を用いているとともに、当該活性炭素繊維成型体３を複数（具体的には、３つ）用いて、これら活性炭素繊維成型体３がプリーツの折り目方向Ｄ（上記背面板１の長手方向）において相互に所定の間隔を維持するように配置している。なお、プリーツの折り目方向は、矢印Ｄとして表している。
【００４４】
４．表面板
表面板４は、平板状に形成されたアルミ板等の金属材料により構成されている。さらに、この表面板４は、この表面板４の表裏間において、通風路２０を通風する空気Ａの通風を許容する通風孔４ａを備えて構成されている。この通風孔４ａは、表面板４の表面（通風路２０側）から表面板４の裏面（活性炭素繊維成型体３側）に通風路２０を通風する空気Ａを良好に侵入させることができるように、表面板４の表面および裏面を貫通するように構成され、表面板４の表面及び裏面の全体に配設されている。通風孔４ａは、例えば、表面板４を金網状、メッシュ状、格子状、パンチングメタル状に形成することにより形成することができる。この表面板４は、外部からの衝撃を受けた場合でも上記活性炭素繊維成型体３の破壊を防止することができる程度の厚みであれば良いが、浄化ユニット３０内に収まる厚さであることが必要であり、１ｍｍ〜３ｍｍ程度の厚みとすることが好ましい。
【００４５】
５．枠部材
枠部材５は、図１に示すように、鉄板やアルミ板等の金属材料により、それぞれ平板状の上面枠部材５ａ、下面枠部材５ｂ、側面枠部材５ｃ、５ｄから構成され、これらが組み合わされて矩形状の筒体を形成することができる。そして、これら枠部材５により背面板１と表面板４とが上記筒体の内部に配設された状態で一体的に固定され、背面板１、吸音材２、活性炭素繊維成型体３、表面板４の順の配置を維持したまま、一体的に固定することができる（図１〜図３参照）。この際、枠部材５同士の固定は、ビス、リベット等公知の固定方法を用いて行い、矩形状の筒体とすることができる。
また、上面枠部材５ａ、下面枠部材５ｂには、それぞれ矩形状の筒体となった際に当該筒体の内部と外部との間で空気を通風させることが可能な出入孔６ａが設けられている。この出入孔６ａは、図１に示すように、例えば、長孔とすることができる。同様に、側面枠部材５ｃ、５ｄには、それぞれ矩形状の筒体となった際に当該筒体の内部と外部との間で空気を通風させることが可能な出入孔６ｂが設けられている。この出入孔６ｂは、図１に示すように、例えば、通風性のあるパンチングメタル孔とすることができる。
【００４６】
６．空気浄化ユニット
空気浄化ユニット３０は、図１〜図３に示すように、上述した背面板１、吸音材２、活性炭素繊維成型体３、表面板４が枠部材５により一体的に固定されて構成される。
よって、空気浄化ユニット３０は、通風路２０に通風する空気Ａ（空気浄化ユニット３０の背面板１の長手方向に通風する空気Ａ）を、少なくとも表面板４に設けられた通風孔４ａから侵入させることで、その空気Ａを通風方向を変化させずに活性炭素繊維成型体３により形成された浄化空間７内に通風させて、空気Ａに含まれる汚染物質を活性炭素繊維成型体３を構成する活性炭素繊維に接触させ、その触媒機能により酸化除去することができるものである。
また、空気浄化ユニット３０は、活性炭素繊維成型体３に空気Ａ（空気浄化ユニット３０の背面板１の長手方向に通風する空気Ａ）を通風させる際には、活性炭素繊維成型体３にプリーツ谷部を形成してこのプリーツ谷部を浄化空間７として通風させることにより、浄化空間７を空気Ａの通風方向を変化させずに通風させて、この浄化空間７を通風する際の圧力損失を小さくして、別途送風機を設けなくても自然風等だけで活性炭素繊維成型体３に空気Ａを通風させることができ、さらに空気Ａを当該空気浄化ユニット３０から浄化済み空気Ｂとして外部空間に排出させて、空気Ａに含まれる汚染物質を良好に除去可能とするように構成されている。
さらに、空気浄化ユニット３０は、表面板４側から伝播する騒音を吸音性能を有する活性炭素繊維成型体３及び吸音材２により吸音し、遮音性能を有する背面板１により遮音して、当該騒音を低減することが可能に構成されている。
【００４７】
〔空気浄化構造体及び空気浄化方法〕
本発明に係る空気浄化構造体１００及び空気浄化方法の実施の形態について図４、図５に基づいて説明する。
尚、図４は、浄化対象区域に対して、空気浄化ユニット３０を積層して空気浄化構造体１００を配置した状態を示す斜視図、図５（ａ）は、空気浄化構造体１００の部分平断面図、図５（ｂ）は、空気浄化構造体１００の部分斜視図である。
【００４８】
空気浄化構造体１００は、汚染物質を含んだ空気Ａが通風する通風路２０（例えば、道路）に沿って設けられる。この際には、上記空気浄化ユニット３０の表面板４の表面が通風路２０側となるように空気浄化構造体１００が設けられる。
具体的には、図４に示すように、通風路２０に沿って所定の間隔で支柱３１を配設し、２つの支柱３１の間に上記空気浄化ユニット３０を積層して配置して、空気浄化構造体１００が設けられる。すなわち、支柱３１としてＨ型鋼を用いた場合について説明すると、当該Ｈ型鋼の中空部分Ｘを通風路２０に沿った方向となるように配置し、当該中空部分Ｘに平板状に形成された空気浄化ユニット３０を上部から落とし込むように建て込む方式で、複数の空気浄化ユニット３０を下段から順次設置する。この際には、図４、図５に示すように、支柱３１の中空部分Ｘに上部から建て込むことが可能となるように概略Ｕ字形状の空気排出部材９が上記空気浄化ユニット３０の側面枠部材５ｃ、５ｄの外側にそれぞれ設けられ、この空気排出部材９が上記支柱３１の中空部分Ｘに収まることにより空気浄化ユニット３０と支柱３１とを固定することができる。この空気排出部材９には、浄化空間７を通風した空気Ａを出入孔６ｂを介して、支柱３１の中空部分Ｘに排出することができるように、当該出入孔６ｂに対応する箇所に排出孔９ａが設けられている。
【００４９】
そして、図５に示すように、空気浄化ユニット３０の活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向が、通風路２０において通風する空気Ａの通風方向と同じ方向とされており、浄化空間内において空気Ａは通風路２０と同じ方向に通風することとなる。なお、空気Ａは、空気浄化ユニット３０の背面板１の長手方向と同じ方向（水平方向）に通風しており、この空気Ａは、そのままの方向を維持したまま側面枠部材５ｃの出入孔６ｂ及び空気排出部材９の排出孔９ａを介して支柱３１の中空部分Ｘに排出され、浄化済み空気Ｂとなって外部空間へと排出することが可能に構成されている。
【００５０】
次に、実際に上記空気浄化構造体１００を通風路２０に沿って、設置した場合において通風路２０を通風する空気Ａの空気浄化方法について説明する。
図４に示すように、空気浄化ユニット３０の表面板４の表面が、通風路２０側となるように空気浄化構造体１００を通風路２０に沿って設置する。ここで、空気浄化ユニット３０の活性炭素繊維成型体３としては、背面板１及び表面板４の長手方向と同じ方向のプリーツ折り目を有する活性炭素繊維成型体３を３つ用いており、当該プリーツ折り目の方向Ｄ（浄化空間７の連通方向）は通風路２０を通風する空気Ａの通風方向と同じ方向（水平方向）とされている。
自然風や車両の走行風などにより通風路２０を通風する空気Ａは、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、空気浄化ユニット３０の表面板４の通風孔４ａを介して、空気浄化ユニット３０内に侵入する。この空気Ａは、表面板４の裏面側に配置された活性炭素繊維成型体３の浄化空間（プリーツ谷部）７に直接導かれて、当該浄化空間７内を、通風路２０を通風していた通風方向と同じ方向のまま通風することとなる。この際には、活性炭素繊維成型体３を構成する活性炭素繊維と接触し、また、その一部は活性炭素繊維の表裏間を通風して良好に空気Ａに含まれる汚染物質を酸化除去することができる。同時に、表面板４を介して伝播してきた騒音は、当該活性炭素繊維成型体３及び吸音材２により吸音、背面板１により遮音されて良好に低減されることとなる。
そして、浄化空間７を通風する空気Ａは、空気浄化ユニット３０の側面枠部材５ｃ（側端部分）に到達し、出入孔６ｂ、及び排出孔９ａを介して支柱３１の中空部分Ｘに排出され、さらに、この中空部分Ｘ内を支柱３１の高さ方向に沿って通風し、浄化済み空気Ｂとして空気浄化構造体１００の外部に排出されることとなる。
【００５１】
したがって、通風路２０を通風する空気Ａが、空気浄化ユニット３０内の浄化空間７を通風して、空気浄化ユニット３０（空気浄化構造体１００）の外部空間に浄化済み空気Ｂとして排出されるまでの循環路を形成することができる。そして、上述のとおり、浄化空間７を含む循環路を通風する際の圧力損失が極めて低くなるように構成されていることから、通風路２０を通風する空気Ａが自然風や車両の走行風などであっても別途送風機等を用いることなく、上記循環路に空気Ａを通風させて汚染物質の浄化を行うことができる。また、上述のとおり、騒音は、活性炭素繊維成型体３及び吸音材２により吸音、背面板１により遮音されて良好に低減することができる。
【００５２】
〔第２実施形態〕
次に、本発明に係る空気浄化ユニット３０、空気浄化構造体１００、及び、空気浄化方法の第２実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成については簡単のため説明を省略する。
【００５３】
上記第１実施形態の空気浄化ユニット３０では、活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向を背面板１の長手方向（水平方向）となるように配置し、さらに当該活性炭素繊維成型体３を３つ配置する構成とした。しかし、汚染物質を良好に酸化除去し、騒音を低減できる構成であればこの構成に限定されることなく、図６に示す第２実施形態のように、活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向を背面板１の短手方向（垂直方向）となるように単数配置する構成の空気浄化ユニット３０とすることもできる。
以下、第２実施形態に係る空気浄化ユニット３０、これを用いた空気浄化構造体１００及び空気浄化方法について説明する。
【００５４】
第２実施形態に係る活性炭素繊維成型体３は、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るが、図６に示すように、長方形の背面板１や表面板４の短手方向（垂直方向）に上記浄化空間７を形成した活性炭素繊維成型体３を１つ用いて、表面板４の裏面側に配置するものとされている。
【００５５】
空気浄化ユニット３０は、図２、図６、図７に示すように、上述した背面板１、吸音材２、活性炭素繊維成型体３、表面板４が枠部材５により一体的に固定されて構成される。
尚、図２は、第２実施形態に係る空気浄化ユニット３０の全体図、図６は、空気浄化ユニット３０の分解斜視図、図７（ａ）は、空気浄化構造体１００の部分側断面図、図７（ｂ）は、空気浄化構造体１００の部分斜視図である。
よって、空気浄化ユニット３０は、通風路２０に通風する空気Ａ（空気浄化ユニット３０の背面板１の短手方向に通風する空気Ａ）を表面板４に設けられた通風孔４ａから侵入させることで、その空気Ａを活性炭素繊維成型体３により形成された浄化空間７を通風方向を変化させずに通風させて、空気Ａに含まれる汚染物質を活性炭素繊維成型体３を構成する活性炭素繊維に接触させ、その触媒機能により酸化除去することができるものである。
また、空気浄化ユニット３０は、活性炭素繊維成型体３に空気Ａ（空気浄化ユニット３０の背面板１の短手方向に通風する空気Ａ）を通風させる際には、活性炭素繊維成型体３にプリーツ谷部を形成してこのプリーツ谷部を浄化空間７として通風させることにより、浄化空間７を空気Ａの通風方向を変化させずに通風させて、この浄化空間７を通風する際の圧力損失を小さくして、別途送風機を設けなくても自然風等だけで活性炭素繊維成型体３に空気Ａを通風させることができ、さらに空気Ａを当該空気浄化ユニット３０から浄化済み空気Ｂとして外部空間に流入若しくは排出させて、空気Ａに含まれる汚染物質を良好に除去可能とするように構成されている。
さらに、空気浄化ユニット３０は、表面板４側から伝播する騒音を吸音性能を有する活性炭素繊維成型体３及び吸音材２により吸音し、遮音性能を有する背面板１により遮音して、当該騒音を低減することが可能に構成されている。
【００５６】
本発明に係る空気浄化構造体１００及び空気浄化方法の実施の形態について図４、図７に基づいて説明する。
尚、図４は、浄化対象区域に対して、空気浄化ユニット３０を積層して空気浄化構造体１００を配置した状態を示す斜視図、図７（ａ）は、空気浄化構造体１００の部分側断面図、図７（ｂ）は、空気浄化構造体１００の部分斜視図である。
【００５７】
空気浄化構造体１００は、汚染物質を含んだ空気Ａが通風する通風路２０（例えば、道路）に沿って設けられる。この際には、上記空気浄化ユニット３０の表面板４の表面が通風路２０側となるように空気浄化構造体１００が設けられる。
具体的には、図４に示すように、通風路２０に沿って所定の間隔で支柱３１を配設し、２つの支柱３１の間に上記空気浄化ユニット３０を積層して配置して、空気浄化構造体１００が設けられる。すなわち、支柱３１としてＨ型鋼を用いた場合について説明すると、当該Ｈ型鋼の中空部分Ｘを通風路２０に沿った方向となるように配置し、当該中空部分Ｘに平板状に形成された空気浄化ユニット３０を上部から落とし込むように建て込む方式で、複数の空気浄化ユニット３０を下段から順次設置する。なお、この際には、図４、図７に示すように、支柱３１の中空部分Ｘに上部から建て込むことが可能となるように概略Ｕ字形状の空気排出部材９を上記空気浄化ユニット３０の側面枠部材５ｃ、５ｄの外側にそれぞれ設け、この空気排出部材９が上記支柱３１の中空部分Ｘに収まることにより空気浄化ユニット３０と支柱３１とを固定することもできる。この空気排出部材９には、浄化空間７を通風した空気Ａを出入孔６ｂを介して、支柱３１の中空部分Ｘに排出することができるように、当該出入孔６ｂに対応する箇所に排出孔９ａが設けられている。
【００５８】
そして、図７に示すように、空気浄化ユニット３０の活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向が、通風路２０において通風する空気Ａの通風方向と同じ方向とされており、浄化空間７内において空気Ａは通風路２０の空気Ａと同じ方向に通風することとなる。なお、空気Ａは、空気浄化ユニット３０の背面板１の短手方向と同じ方向（垂直方向）に通風しており、この空気Ａは、そのままの方向を維持したまま上面枠部材５ａの出入孔６ａを介して浄化済み空気Ｂとして空気浄化ユニット３０の外部空間へと排出することが可能に構成されている。この際、空気浄化ユニット３０が積層されて配置されているため、空気浄化ユニット３０の上面枠部材５ａの出入孔６ａから排出された浄化済み空気Ｂは、さらに上部に配置された別の空気浄化ユニット３０の下面枠部材５ｂの出入孔６ａを介して当該空気浄化ユニット３０内に流入し浄化空間７を通風して、再度浄化・吸音されることとなる。したがって、少なくとも表面板４の通風孔４ａから侵入した空気Ａは、複数の空気浄化ユニット３０の浄化空間７を通過して最終的に浄化済み空気Ｂとして、最上部の空気浄化ユニット３０の上面枠部材５ａの出入孔６ａから外部空間に円滑に排出されることとなる。なお、この場合には、空気浄化ユニット３０の側面枠部材５ｃ、５ｄに出入孔６ｂを設けても設けなくてもよく、同様に、空気排出部材９に排出孔９ａを設けても設けなくてもよい。
【００５９】
次に、実際に上記空気浄化構造体１００を通風路２０に沿って、設置した場合において通風路２０を通風する空気Ａの空気浄化方法について説明する。
図４に示すように、空気浄化ユニット３０の表面板４の表面が、通風路２０側となるように空気浄化構造体１００を通風路２０に沿って設置する。ここで、空気浄化ユニット３０の活性炭素繊維成型体３としては、背面板１及び表面板４の短手方向と同じ方向のプリーツ折り目を有する活性炭素繊維成型体３を１つ用いており、当該プリーツ折り目の方向Ｄ（浄化空間７の連通方向）は通風路２０を通風する空気Ａの通風方向（垂直方向）と同じ方向とされている。
自然風や車両の走行風などにより通風路２０を通風する空気Ａは、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、空気浄化ユニット３０の表面板４の通風孔４ａを介して、空気浄化ユニット３０内に侵入する。この空気Ａは、表面板４の裏面側に配置された活性炭素繊維成型体３の浄化空間（プリーツ谷部）７に直接導かれて、当該浄化空間７内を、通風路２０を通風していた通風方向と同じ方向のまま通風することとなる。この際には、活性炭素繊維成型体３を構成する活性炭素繊維と接触して、また、その一部は活性炭素繊維の表裏間を通風して良好に空気Ａに含まれる汚染物質を酸化除去することができる。同時に、表面板４を介して伝播してきた騒音は、当該活性炭素繊維成型体３及び吸音材２により吸音、背面板１により遮音されて良好に低減されることとなる。
そして、浄化空間７を通風する空気Ａは、空気浄化ユニット３０の上面枠部材５ａ（上端部分）に到達し、出入孔６ａを介して浄化済み空気Ｂとして空気浄化構造体１００の外部に排出されることとなる。この際、当該空気浄化ユニット３０の上部に別の空気浄化ユニット３０が配置されている場合には、上記浄化済み空気Ｂは、当該別の空気浄化ユニット３０の下面枠部材５ｂの出入孔６ａから当該別の空気浄化ユニット３０内に流入して、再度浄化空間７内を通風する。そして、最終的に上記空気Ａは、最上部に設けられた空気浄化ユニット３０の上面枠部材５ａの出入孔６ａから浄化済み空気Ｂとして外部空間に排出されることとなる。
【００６０】
したがって、通風路２０を通風する空気Ａが、空気浄化ユニット３０内の浄化空間７を通風して、空気浄化ユニット３０（空気浄化構造体１００）の外部空間に浄化済み空気Ｂとして排出されるまでの循環路を形成することができる。そして、上述のとおり、浄化空間７を含む循環路を通風する際の圧力損失が極めて低くなるように構成されていることから、通風路２０を通風する空気Ａが自然風や車両の走行風などであっても別途送風機等を用いることなく、上記循環路に空気Ａを通風させて汚染物質の浄化を良好に行うことができる。また、上述のとおり、騒音は、活性炭素繊維成型体３及び吸音材２により吸音、背面板１により遮音されて良好に低減することができる。
【実施例】
【００６１】
次に、図１に示す空気浄化ユニット３０と同じ構成のもの（実施例１）、図６に示す空気浄化ユニット３０と同じ構成のもの（実施例２）と、従来の構成の空気浄化ユニット（比較例）との夫々のＮＯX浄化率、遮音性能（透過損失）、吸音性（垂直入射吸音率）を
計測した試験を行った。
【００６２】
〔実施例１〕
実施例１の空気浄化ユニット３０は、背面板１が、縦５００ｍｍ×横２０００ｍｍ×厚さ１．６ｍｍの鉄板で構成され、吸音材２は、縦２００ｍｍ×横２０００ｍｍ×厚さ２０ｍｍ、密度３２ｋｇ／ｍ3のグラスウールが背面板１の凸部を挟んで上下二段に配置されて構成される。
活性炭素繊維成型体３は、縦５００ｍｍ×横５００ｍｍ×厚さ（プリーツの山高さ）３０ｍｍで構成される。この活性炭素繊維成型体３を構成する前の活性炭素繊維は、前述の比表面積１５００ｍ2／ｇ、繊維直径１５μｍのピッチ系活性炭素繊維（アドール株式会
社製の「Ａ−１５」）を厚さ６ｍｍのフェルト状の不織布に乾式加工されたものであり、このフェルト状の活性炭素繊維をアルミ網で挟んで、隙間（プリーツの折り目と折り目の間隔）が１２ｍｍ、プリーツの山高さ３０ｍｍとなるようにプリーツ状に加工して、上記活性炭素繊維成型体３として構成した。なお、この活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向は、長方形の背面板１や表面板４の長手方向に形成されており、また、当該活性炭素繊維成型体３を３つ用いて、これら活性炭素繊維成型体がプリーツの折り目方向（上記背面板１の長手方向）において相互に所定の間隔（５０ｍｍ）を維持して配置することとしている。
また、表面板４は、縦５００ｍｍ×横２０００ｍｍ×厚さ１．６ｍｍのアルミ板で構成され、表面板４の通風孔４ａは直径１０ｍｍのパンチング孔であり（３ｍｍ〜２０ｍｍとしてもよい）、表面板４の表面に対する開口率が５０％以上程度として構成されている。さらに、枠部材５は、縦５００ｍｍ×横２０００ｍｍ×厚さ１００ｍｍの鉄板により構成されている。
したがって、当該枠部材５は空気浄化ユニットの最外部を構成するため、空気浄化ユニットも縦５００ｍｍ×横２０００ｍｍ×厚さ１００ｍｍの大きさに構成されている。
【００６３】
〔実施例２〕
上記実施例１とほぼ同様の構成であるが、活性炭素繊維成型体３が、縦５００ｍｍ×横２０００ｍｍに構成され、この活性炭素繊維成型体３を１つだけ用いることとした。また、この活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向は、長方形の背面板１や表面板４の長手方向とは垂直に形成されている。
【００６４】
〔比較例〕
実施例１及び２の構成とほぼ同様の構成であるが、活性炭素繊維成型体３を配置せず、その代わり、吸音材２と合わせて、グラスウールを厚さが５０ｍｍとなるように設置した。さらに、表面板４には、通風孔４ａを設けず、通風性のない光触媒塗布面とした。
【００６５】
本試験では、実施例１〜２及び比較例の各空気浄化ユニットを用い、これら各浄化ユニットの表面板４の表面における面風速を１．０ｍ／ｓｅｃとして、ＮＯX濃度が１．０ｐｐｍの空気を送り、通過する空気の浄化度合い（ＮＯX浄化率）、遮音性能（透過損失）、吸音性（垂直入射吸音率）を測定する試験を行なった。尚、測定条件は、温度２０〜２５℃、相対湿度４５〜５５％である。
【００６６】
ここで、各空気浄化ユニットの風速、ＮＯXの濃度、及び、それから計算されるＮＯX浄化量を計算して、通過する空気の浄化度合いとして用いている。これは単なるＮＯX濃度差のみの浄化率では、各空気浄化ユニットを通過した風量が含まれないため、通過風量の小さな空気浄化ユニットが見かけ上良好に見える。しかし、微小な自然風だけで空気を通過させる空気浄化ユニットのＮＯX浄化性能は、送風機等の動力を用いないので、通過できる風量が重要であり、通風量に入口ＮＯX濃度から通過後ＮＯX濃度を差し引いた濃度差を乗じたＮＯX浄化量を持って計算する必要がある。
よって、ＮＯX浄化量の計算は、次式により行った。
ＮＯX浄化量＝（通過後の風速×浄化空間の断面積）×（入口ＮＯX濃度−通過後ＮＯX
濃度）
【００６７】
試験の結果、下記の表２に示すように、実施例１〜２の空気浄化ユニット３０は、いずれもＮＯX浄化率が非常に高く、微小な自然風に対し有効に作用することが確認された。また、実施例１〜２の空気浄化ユニット３０は、いずれも比較例の遮音性能及び吸音性能と同等の性能を発揮していることが確認された。
【００６８】
【表２】
【００６９】
〔第３実施形態〕
次に、本発明に係る空気浄化ユニット３０、空気浄化構造体１００、及び、空気浄化方法の第３実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、上記第１及び第２実施形態と同様の構成については簡単のため説明を省略する。
【００７０】
上記第１及び第２実施形態では、枠部材５を上面枠部材５ａ、下面枠部材５ｂ、側面枠部材５ｃ、５ｄから構成して、これらを背面板１及び表面板４とは別部材とするとともに、当該枠部材５を矩形状の筒体として当該背面板１及び表面板４を固定したが、これに限らず、本第３実施形態のように、上面枠部材５ａ及び下面枠部材５ｂ（枠部材５）に相当する部材として、背面板１と一体に設けられる部材１０及び表面板４と一体に設けられる突出部１１とをそれぞれ形成することもできる。
具体的には、図９に示すように、平板状の背面板１の長手方向の上下端に、当該背面板１が断面視概略Ｍ字形状となるよう上記上面枠部材５ａ及び下面枠部材５ｂに相当する部材１０をそれぞれ一体成型し、さらに、平板状の表面板４の長手方向の上下端に、当該表面板４が断面視概略コの字形状となるように上記背面板１の部材１０と重ね合わせることが可能な突出部１１をそれぞれ一体成型して、これら部材１０と突出部１１とが重ね合わせられることにより、背面板１及び表面板４を一体的に固定するように構成することもできる。この際には、背面板１及び表面板４とは別部材である上記側面枠部材５ｃ、５ｄに相当する部材１２ａ、１２ｂによって、より確実に背面板１及び表面板４を固定することができる。この場合、側面枠部材５ｃ、５ｄに相当する部材１２ａ、１２ｂが枠部材５となる。なお、当該部材１２ａ、１２ｂとしては、図９に示すように、空気が通風可能な複数の孔（出入孔６ｂ）を有する断面視概略コの字形状の部材を用いることができる。当該部材１２ａ、１２ｂは、上述の実施形態における空気排出部材９と同様に、浄化空間内７を通風する空気を出入孔６ｂを介して中空部分Ｘに排出する機能を発揮することができるため、この場合には、空気排出部材９を設けずに構成することもできる。
これにより、上記実施形態と同様に良好に空気の浄化ができるとともに、騒音の低減を図ることができる。
【００７１】
〔第４実施形態〕
次に、本発明に係る空気浄化ユニット３０、空気浄化構造体１００、及び、空気浄化方法の第４実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本第４実施形態は、上記第１から第３実施形態の空気浄化ユニット３０の空気浄化性能、吸音性能、遮音性能を向上させる改良を行った構成であり、上記第１及び第２実施形態と同様の構成については簡単のため説明を省略する。
【００７２】
具体的には、本第４実施形態の空気浄化ユニット３０は、図１０から図１２に示すように、以下のように構成される。なお、図１０は、第４実施形態に係る空気浄化ユニット３０の分解斜視図であり、図１１は当該空気浄化ユニット３０の全体図であり、図１２は当該空気浄化ユニット３０の側断面図である。
背面板１は、図１０から図１２に示すように、上記第１及び第２実施形態と同様に、長方形で平板状の金属材料からなる遮音板を用いて構成され、背面板１の長手方向に凸部を設けて、当該凸部により分断される背面板１の短手方向において、後述する吸音材２ａを複数配置するための領域が設けられる。さらに、上記第３実施形態と同様に、平板状の背面板１の長手方向の上下端に、当該背面板１が断面視概略Ｍ字形状となるよう上記上面枠部材５ａに相当する部材１０ａ、及び下面枠部材５ｂに相当する部材１０ｂがそれぞれ一体成型される。これら部材１０ａ、１０ｂには複数の出入孔６ａが設けられており、当該部材１０ａ、１０ｂは枠部材５の一部として機能する。なお、これら部材１０ａ、１０ｂの長手方向両端にはそれぞれ、平面視で半円形の切欠き部１０ａ２、１０ｂ２が設けられている。
そして、本第４実施形態では、図１２に示すように、背面板１の上面枠部材５ａに相当する部材１０ａ、下面枠部材５ｂに相当する部材１０ｂが、それぞれ側断面視で背面板１から表面板４側に向かうにつれて斜め上方に延出するように形成されている。上面枠部材５ａに相当する部材１０ａの延出端には下方に突出する背面板突出部１０ａ１が設けられているとともに、下面枠部材５ｂに相当する部材１０ｂの延出端には下方に突出する背面板突出部１０ｂ１が設けられている。これら背面板突出部１０ａ１、１０ｂ１は、背面板１と表面板４とを一体化して空気浄化ユニット３０を確実に固定する際に利用される。また、本第４実施形態では、この背面板１の活性炭素繊維成型体３側（表面板４側）の表面に防振ゴム１ａが配置され、当該背面板１自身の振動を抑制するとともに、表面板４側から空気浄化ユニット３０内に伝播する音波を減衰可能に構成されている。
【００７３】
吸音材２は、図１０及び図１２に示すように、吸音材２ａ及び吸音材２ｂからなり、背面板１と活性炭素繊維成型体３との間（吸音領域）で二重となるように配置されている。すなわち、吸音材２は、上記背面板１の表面の凸部により形成された領域に複数（図示する例では、２つ）配置する吸音材２ａと、複数の吸音材２ａ（背面板１）の全面をカバーするように当該吸音材２ａの活性炭素繊維成型体３側（表面板４側）に配置される単一の吸音材２ｂとから構成されている。これにより、表面板４側から空気浄化ユニット３０内に伝播する音波を、より効果的に吸音可能に構成されている。
【００７４】
活性炭素繊維成型体３は、第１実施形態と同様の構成であるが、図１０に示すように、長方形の背面板１や表面板４の長手方向に上記浄化空間７を形成した活性炭素繊維成型体３を用いているとともに、当該活性炭素繊維成型体３を複数（具体的には、４つ）用いて、これら活性炭素繊維成型体がプリーツの折り目方向Ｄ（上記背面板１の長手方向）において相互に所定の間隔を維持するように配置している。なお、当該活性炭素繊維成型体３は、例えば、縦４８０ｍｍ×横４６０ｍｍに形成される。
【００７５】
表面板４は、図１０、図１１、図１２に示すように、平板状の表面板４の上下端に長手方向に、当該表面板４が断面視概略コの字形状となるように上記上面枠部材５ａに相当する突出部１１ａ、及び下面枠部材５ｂに相当する突出部１１ｂがそれぞれ一体成型される。これら突出部１１ａ、１１ｂは枠部材５の一部として機能するが、上面枠部材５ａに相当する突出部１１ａにのみ複数の出入孔６ａが設けられている。そして、表面板４の上面枠部材５ａに相当する突出部１１ａは、側断面視で表面板４から背面板１側に向かうにつれて斜め下方に延出するように形成され、当該突出部１１ａの延出端には下方に突出する表面板突出部１１ａ１が設けられている。また、突出部１１ａの表面板突出部１１ａ１の反対側には、上記背面板１の背面板突出部１０ａ１と接触するように表面板凹部１１ａ２が設けられている。一方、表面板４の下面枠部材５ｂに相当する突出部１１ｂは、上記背面板１の背面板突出部１０ｂ１に係合するように側断面視Ｊ字状のフック形状に形成されている。これら表面板突出部１１ａ１、表面板凹部１１ａ２、突出部１１ｂは、背面板１と表面板４とを一体化して空気浄化ユニット３０を確実に固定する際に利用される。なお、突出部１１ａの長手方向両端には、平面視で、表面板凹部１１ａ２側が長手方向に延出し表面板突出部１１ａ１側が大きく切り欠かれて形成された長方形状の切欠き部１１ａ３が設けられている。
【００７６】
枠部材５は、それぞれ上面枠部材５ａ、下面枠部材５ｂ、側面枠部材５ｃ、５ｄから構成されるが、上述のとおり、上面枠部材５ａ、下面枠部材５ｂは、背面板１及び表面板４と一体的に形成されている。側面枠部材５ｃ、５ｄは、上記実施形態と同様に背面板１及び表面板４とは別部材として形成されるが、本第４実施形態においては、平面視で概略コの字状に形成されるとともに、側面枠部材５ｃ、５ｄには、それぞれ矩形状の筒体となった際に当該筒体の内部と外部との間で空気を通風させることが可能な出入孔６ｂが設けられていない。このように側面枠部材５ｃ、５ｄに出入孔６ｂを設けないことにより、表面板４の通風孔４ａから侵入した騒音が出入孔６ｂから空気浄化ユニット３０の外部に伝播することを防止して、吸音材２ａ及び２ｂによる吸音および背面板１による遮音を確実に行うことができるので、より騒音の吸音性能及び遮音性能を向上させることが可能となる。
【００７７】
空気浄化ユニット３０は、図１０から図１２に示すように、上述した背面板１、吸音材２、活性炭素繊維成型体３、表面板４が枠部材５により一体的に固定されて構成される。
本第４実施形態においては、空気浄化ユニット３０は、背面板１、防振ゴム１ａ、防音材２ａ、防音材２ｂ、活性炭素繊維成型体３、表面板４の順に配置される。この際には、表面板４のフック形状に形成された突出部１１ｂを背面板１の背面板突出部１０ｂ１に係合させた後、表面板４の表面板突出部１１ａ１を背面板１（背面板１における背面板突出部１０ａ１の反対側）に係合させ、表面板４の表面板凹部１１ａ２を背面板１の背面板突出部１０ａ１に接触させることにより、背面板１と表面板４とをより簡易かつ確実に一体的に固定することができる。次に、長手方向からそれぞれ側面枠部材５ｃ、５ｄを組み込むことにより、背面板１、防振ゴム１ａ、吸音材２、活性炭素繊維成型体３、表面板４の順の配置を維持したまま、一体的に固定することができる（図１０から図１２参照）。この側面枠部材５ｃ、５ｄの固定は、ビス、リベット、スポット溶接等公知の固定方法を用いて行うことができる。なお、側面枠部材５ｃ、５ｄが組み込まれた状態では、これら側面枠部材５ｃ、５ｄは、背面板１及び表面板４の内部の所定位置で固定される。
よって、空気浄化ユニット３０は、各構成部材の一体化にあたり、その組み立てが非常に容易であるとともに、確実な固定が可能である。
また、空気浄化ユニット３０は、通風路２０に通風する空気Ａ（空気浄化ユニット３０の背面板１の長手方向に通風する空気Ａ）を、少なくとも表面板４に設けられた通風孔４ａから侵入させることで、その空気Ａを通風方向を変化させずに活性炭素繊維成型体３により形成された浄化空間７内に通風させて、空気Ａに含まれる汚染物質を活性炭素繊維成型体３を構成する活性炭素繊維に接触させ、その触媒機能により酸化除去することができるものである。
さらに、空気浄化ユニット３０は、活性炭素繊維成型体３に空気Ａ（空気浄化ユニット３０の背面板１の長手方向に通風する空気Ａ）を通風させる際には、活性炭素繊維成型体３にプリーツ谷部を形成してこのプリーツ谷部を浄化空間７として通風させることにより、浄化空間７を空気Ａの通風方向を変化させずに通風させて、この浄化空間７を通風する際の圧力損失を小さくして、別途送風機を設けなくても自然風等だけで活性炭素繊維成型体３に空気Ａを通風させることができ、さらに空気Ａを当該空気浄化ユニット３０から浄化済み空気Ｂとして外部空間に排出させて、空気Ａに含まれる汚染物質を良好に除去可能とするように構成されている。
加えて、空気浄化ユニット３０は、表面板４側から伝播する騒音を吸音性能を有する活性炭素繊維成型体３及び吸音材２（吸音材２ａ及び吸音材２ｂ）により吸音し、遮音性能を有する背面板１により遮音して、当該騒音をより効果的に低減することが可能に構成されている。
したがって、上記実施形態よりも空気浄化性能、吸音性能、遮音性能の面で有利な状態の空気浄化ユニット３０を、空気浄化構造体１００及び空気浄化方法に用いることができる。
【００７８】
次に、図１０に示す空気浄化ユニット３０と同じ構成のもの（実施例３：第４実施形態の空気浄化ユニット３０）のＮＯ2浄化率、遮音性能（透過損失）、吸音性（残響室法吸
音率）を計測した試験を行った。
【００７９】
〔実施例３〕
実施例３の空気浄化ユニット３０は、背面板１が、縦５２０ｍｍ×横１９６０ｍｍ×厚さ１．６ｍｍの鉄板で構成される。また、吸音材２ａは、縦１８５ｍｍ×横１８３０ｍｍ×厚さ３０ｍｍ、密度３２ｋｇ／ｍ3のグラスウールが背面板１の凸部を挟んで上下二段
に配置されて構成され、吸音材２ｂは、縦４８０ｍｍ×横１８３０ｍｍ×厚さ３０ｍｍ、密度３２ｋｇ／ｍ3のグラスウールから構成される。なお、防振ゴム１ａは、縦５３５ｍ
ｍ×横１０００ｍｍ×厚さ２ｍｍの形状に形成され背面板１の長手方向に２枚配置される。
活性炭素繊維成型体３は、縦４９０ｍｍ×横４６０ｍｍ×厚さ（プリーツの山高さ）３０ｍｍで構成される。この活性炭素繊維成型体３を構成する前の活性炭素繊維は、前述の比表面積１５００ｍ2／ｇ、繊維直径１５μｍのピッチ系活性炭素繊維（アドール株式会
社製の「Ａ−１５」）を厚さ６ｍｍのフェルト状の不織布に乾式加工されたものである。
なお、この活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向は、長方形の背面板１や表面板４の長手方向に形成されており、また、当該活性炭素繊維成型体３を４つ用いて、これら活性炭素繊維成型体３がプリーツの折り目方向（上記背面板１の長手方向）において相互に所定の間隔を維持して配置することとしている。
また、表面板４は、縦５２０ｍｍ×横１９６０ｍｍ×厚さ１．０ｍｍのアルミ板で構成され、表面板４の通風孔４ａは直径１２ｍｍのパンチング孔であり（３ｍｍ〜２０ｍｍとしてもよい）、表面板４の表面に対する開口率が５０％以上程度（例えば、本実施例では５５％）として構成されている。なお、側面枠部材５ｃ、５ｄは空気浄化ユニット３０に組み込まれた状態で、背面板１や表面板４の長手方向の端部から６０ｍｍ程度内部に挿入された位置に、側面枠部材５ｃ、５ｄのコの字状の基端部分が配置されるようにスポット溶接により固定される。
したがって、実施例３の空気浄化ユニット３０は、縦５２０ｍｍ×横１９６０ｍｍ×厚さ９５ｍｍの大きさに構成されている。
【００８０】
表３に、実施例３の空気浄化ユニット３０を用い、ＮＯ2浄化率、遮音性能（透過損失）、吸音性（残響室法吸音率）を計測した試験を行った結果を示す。
ここで、ＮＯ2浄化率は、空気浄化ユニット３０の一端側から表面板４に対して４５度の角度でＮＯ2を含んだ空気を送風し、当該空気を活性炭素繊維成型体３の浄化空間７を通過させた後、空気浄化ユニット３０の表面板４の他端側から排出された空気におけるＮＯ2の浄化度合いである。当該送風する空気の風速（空気浄化ユニット３０の入口）は０．７〜３．２ｍ／ｓｅｃの範囲で変化させ、当該空気におけるＮＯ2の濃度は３０〜１０８０ｐｐｂの範囲で適宜変化させて、空気浄化ユニット３０における空気の入口部分のＮＯ2濃度、及び空気の排出（出口）部分のＮＯ2濃度をそれぞれ測定した。これら濃度に基づいて、ＮＯ2浄化率（入口濃度−出口濃度／入口濃度）を算出した。
また、遮音性能は、ＪＩＳ Ａ １４１６：２０００「実験室における建築部材の空気音遮断性能の測定方法」に基づいて、空気浄化ユニット３０の透過損失を測定した。測定条件は、温度２７℃、相対湿度８４％であった。
さらに、吸音性は、ＪＩＳ Ａ １４０９：１９９８「残響室法吸音率の測定方法」に基づいて、空気浄化ユニット３０の残響室法吸音率を測定した。測定条件は、温度２８℃、相対湿度７７％であった。
【００８１】
【表３】
【００８２】
表３に示すように、実施例３の空気浄化ユニット３０によるＮＯ2浄化率は、空気中のＮＯ2の濃度、及び空気の風速が上記範囲で変動した場合であっても平均的に４０〜８０％となっており、当該空気浄化ユニット３０内を通過させるだけで空気中のＮＯ2濃度を低減して空気を良好に浄化できることが確認できた。
また、実施例３の空気浄化ユニット３０による遮音性能は、中心周波数が４００Ｈｚ時において透過損失（１／３オクターブ）は２７．１ｄＢであり、中心周波数が１０００Ｈｚ時において透過損失（１／３オクターブ）は３５．１ｄＢであった。ここで、高速道路等に設置される遮音壁に関するＮＥＸＣＯ（東日本、西日本、中日本の各高速道路株式会社）の遮音性能（透過損失）の基準では、４００Ｈｚ時において２５ｄＢ以上であり、中心周波数が１０００Ｈｚ時において３０ｄＢ以上であることが要求されていることを考慮しても、実施例３に係る空気浄化ユニット３０の透過損失は当該基準を上回っており、充分な遮音性能を備えていることが確認できた。
さらに、実施例３の空気浄化ユニット３０による吸音性能は、１／３オクターブバンド中心周波数が４００Ｈｚ時において残響室法吸音率は１．０５であり、１／３オクターブバンド中心周波数が１０００Ｈｚ時において残響室法吸音率は１．０５であった。ここで、高速道路等に設置される遮音壁に関するＮＥＸＣＯ（東日本、西日本、中日本の各高速道路株式会社）の吸音性能（残響室法吸音率）の基準では、４００Ｈｚ時において０．７以上であり、中心周波数が１０００Ｈｚ時において０．８以上であることが要求されていることを考慮しても、実施例３に係る空気浄化ユニット３０の残響室法吸音率は当該基準を上回っており、充分な吸音性能を備えていることが確認できた。
よって、実施例３に係る空気浄化ユニット３０によれば、ＮＯ2浄化率が非常に高く、微小な自然風に対し有効に作用すること、さらには、このようにＮＯ2を充分に浄化できるにもかかわらず、騒音の遮音性能及び吸音性能も充分に備えていることが確認できた。
【００８３】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、複数の空気浄化ユニット３０に配置する活性炭素繊維成型体３として、それぞれ同じ構成を有する活性炭素繊維成型体３を用いることとしたが、通風路２０を通風する空気Ａの状態に応じて、空気浄化ユニット３０毎に異なる構成の活性炭素繊維成型体３を配置することもできる。
具体的には、車両の通行する通風路２０に沿うように複数の空気浄化ユニット３０を積層して配置して空気浄化構造体１００とするが、例えば、図１３に示すように、４つの空気浄化ユニット３０のうち下側の３つを活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向が背面板１の長手方向（水平方向）となるように配置し、最上部の１つを活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向が背面板１の短手方向（垂直方向）となるように配置する。すなわち、車両が通行する箇所に近い比較的下部の空気浄化ユニット３０の表面板４付近には、空気Ａが主として車両の通行方向（背面板１の長手方向）に通風しており、一方、車両が通行する箇所から遠い比較的上部の空気浄化ユニット３０の表面板４付近には、空気Ａが主として車両の通行する路面に垂直な方向（背面板１の短手方向）に通風しているため、これら空気Ａの通風方向に合わせて活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向を配置することにより、どの位置に設置された空気浄化ユニット３０であっても良好に空気Ａを浄化空間７内を通風させることができる。したがって、通風路２０を通風する空気Ａの流入圧力が小さい場合であっても確実に複数の空気浄化ユニット３０の浄化空間７内に当該空気Ａを通風させて、確実に汚染物質の除去及び騒音の低減を行うことができる。
なお、当該別実施形態では、４つの空気浄化ユニット３０を積層して、そのうち３つを上記長手方向を連通方向とする浄化空間７とし、１つを上記短手方向を連通方向とする浄化空間としたが、空気浄化ユニット３０の数、及び浄化空間７の連通方向の向き及び空気浄化ユニット３０の配置は、通風路２０を通風する空気Ａの状態（方向、強さなど）に応じて、適宜変更して設置することができる。
例えば、空気浄化ユニット３０が通風路２０としての高架道路に沿って積層配置される場合には、上部付近の空気浄化ユニット３０の表面板４付近では、通風路２０（路面）付近の空気浄化ユニット３０の表面板４付近よりも上空にあるため、車両による走行風よりも上空を通風する自然風を考慮する必要がある。そこで、上部付近の空気浄化ユニット３０では当該自然風と同じ向きに活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向を配置することが好ましく、一方、路面付近では車両の走行風と同じ向きに活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向を配置することが好ましい。具体的には、５つの空気浄化ユニット３０を用いた場合には、下部から３つの空気浄化ユニット３０を車両の走行風と同じ向き（水平方向）に浄化空間７の連通方向を配置し、上部の２つの空気浄化ユニット３０を車両の通行する路面に垂直な方向（垂直方向）に浄化空間７の連通方向を配置することにより、良好に空気Ａを浄化空間７に通風させることができる。
同様に、例えば、山間部の谷を上記高架道路が横断している場合には、谷を通風する自然風の通風の影響が複数の空気浄化ユニット３０の上部付近に強く及ぶこととなる。そこで、上部付近の空気浄化ユニット３０では当該自然風と同じ向きに比較的多くの活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向を配置することが好ましく、一方、路面付近では車両の走行風と同じ向きに活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向を配置することが好ましい。具体的には、５つの空気浄化ユニット３０を用いた場合には、下部から２つの空気浄化ユニット３０を車両の走行風と同じ向き（水平方向）に浄化空間７の連通方向を配置し、上部の３つの空気浄化ユニット３０を車両の通行する路面に垂直な方向（垂直方向）に浄化空間７の連通方向を配置することにより、良好に空気Ａを浄化空間７に通風させることができる。
さらに、例えば、トンネルの出入り口では、通風路２０を通行する車両の走行風の影響が大きいので、全ての空気浄化ユニット３０が車両の走行風と同じ向き（水平方向）に活性炭素繊維成型体３の浄化空間７の連通方向を配置することが好ましい。
【００８４】
（２）上記実施形態では、例えば、縦５００ｍｍ×横２０００×厚さ１００ｍｍの大きさの空気浄化ユニット３０を採用したが、これに限らず、設置場所の状況に応じて空気浄化ユニット３０の寸法を適宜調整して用いることができる。この際には、背面板１、吸音材２、活性炭素繊維成型体３、表面板４、枠部材５の大きさも適宜選択して用いることができる。例えば、設置箇所に余裕がある場合には、図１４に示すように、縦５００ｍｍ×横４０００ｍｍ×厚さ１００ｍｍの大きさの空気浄化ユニット３０を採用して空気浄化構造体１００を構成することもできる。この際には、この空気浄化ユニット３０の寸法に合わせて、背面板１は、縦５００ｍｍ×横４０００ｍｍ×厚さ１．６ｍｍの大きさとし、また、吸音材２は、縦２００ｍｍ×横２０００ｍｍ×厚さ３２ｍｍの大きさで上下２段、左右２列にグラスウールを背面板１の表面に配置して構成することもできる。なお、上記背面板１には、長手方向の中間部分の付近に補強部材１３が設けられている。さらに、上記空気浄化ユニット３０の寸法に合わせて、活性炭素繊維成型体３は、縦５００ｍｍ×横４０００ｍｍの大きさのもの（プリーツの折り目方向Ｄが背面板１の長手方向）を単数、或いは縦５００ｍｍ×横５００ｍｍの大きさのもの（プリーツの折り目方向Ｄが背面板１の短手方向）を複数（６つ）用いることができ、表面板４は、縦５００ｍｍ×横４０００ｍｍ×厚さ１．６ｍｍの大きさとし、枠部材５（部材１２ａ、１２ｂ）は、縦５００ｍｍ×横６０ｍｍ×厚さ１００ｍｍの大きさとして構成することもできる。
【００８５】
（３）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。
【００８６】
（４）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、プリーツ谷部を形成して浄化空間７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。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明に係る浄化ユニット、浄化構造体、及び浄化方法は、自動車の交通量が非常に多く、道路交通騒音および大気汚染の著しい道路沿道や、発電所や工場などが密集し、工場騒音と大気汚染が著しい工業地帯などの環境であって、ある程度の通風量を確保できる場所において、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】
【００８８】
１： 背面板
２： 吸音材
３： 活性炭素繊維成型体
４： 表面板
４ａ： 通風孔
５： 枠部材
６ａ、６ｂ：出入孔
７： 浄化空間
８： 吸音空間
９： 空気排出部材
２０： 通風路
３０： 空気浄化ユニット（浄化ユニット）
１００：空気浄化構造体（浄化構造体）
Ａ： 通風路を通流する空気（浄化対象流体）
Ｂ： 浄化済み空気（浄化対象流体）
Ｄ： プリーツの折り目方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記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、プリーツ裏面側に配設される遮音性能を有する背面板とを備えて構成され、
前記表面板に、当該表面板表裏間において通風を許容する通風孔を備え、
前記プリーツ状に加工された活性炭素繊維成型体により画定されるプリーツ谷部に形成される、プリーツ折り目に沿った連通空間を、前記表面板に設けられる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た浄化ユニット。
【請求項２】
前記プリーツの折り目方向において相互に所定の間隔を維持して、複数の前記活性炭素繊維成型体が配置される請求項１に記載の浄化ユニット。
【請求項３】
前記活性炭素繊維成型体と前記背面板との間に前記表面板側から伝播する音を吸音する吸音空間が設けられた請求項１又は２に記載の浄化ユニット。
【請求項４】
前記吸音空間に吸音材が充填されてなる請求項３に記載の浄化ユニット。
【請求項５】
前記活性炭素繊維成型体を前記表面板と前記背面板との間に備えて、前記表面板と前記背面板とを一体とする枠部材を備えた請求項１から４の何れか一項に記載の浄化ユニット。
【請求項６】
前記枠部材が、少なくとも前記プリーツの折り目方向において、前記浄化空間を通風する浄化対象流体が当該浄化空間と外部空間との間で出入り可能な出入孔を備えた請求項５に記載の浄化ユニット。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の浄化ユニットを、前記浄化対象流体が通風する通風路に沿って設けてなる浄化構造体であって、
前記表面板を前記通風路に沿って配設し、前記通風路から前記浄化ユニット内に侵入して前記浄化空間を通風する浄化対象流体を、前記浄化空間で浄化させる浄化構造体。
【請求項８】
前記浄化空間の連通方向を、前記通風路を通風する浄化対象流体の通風方向と同じ方向となるように設置してなる請求項７に記載の浄化構造体。
【請求項９】
前記通風路を通風する浄化対象流体の通風状態に対応して、前記浄化ユニットを、複数組合わせて設置されてなる請求項８に記載の浄化構造体。
【請求項１０】
前記活性炭素繊維成型体を前記表面板と前記背面板との間に備えて、前記表面板と前記背面板とを一体とする枠部材を備えた前記浄化ユニットを複数、前記枠部材同士を接触させて積層してなる請求項７から９の何れか一項に記載の浄化構造体。
【請求項１１】
前記枠部材が、少なくとも前記プリーツの折り目方向において、前記浄化空間を通風する浄化対象流体が当該浄化空間と外部空間との間で出入り可能な出入孔を備えてなる請求項１０に記載の浄化構造体。
【請求項１２】
請求項１から６の何れか一項に記載の浄化ユニットを、前記浄化対象流体が通風する通風路に沿って設けて、前記浄化対象流体を浄化する浄化方法であって、
前記表面板を前記通風路に沿って配設し、前記浄化対象流体を前記表面板の通風孔から侵入させて前記浄化空間に通風させ、当該浄化空間で浄化するとともに、前記表面板側から伝播された音を吸音する浄化方法。
【請求項１】
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、
前記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、プリーツ裏面側に配設される遮音性能を有する背面板とを備えて構成され、
前記表面板に、当該表面板表裏間において通風を許容する通風孔を備え、
前記プリーツ状に加工された活性炭素繊維成型体により画定されるプリーツ谷部に形成される、プリーツ折り目に沿った連通空間を、前記表面板に設けられる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た浄化ユニット。
【請求項２】
前記プリーツの折り目方向において相互に所定の間隔を維持して、複数の前記活性炭素繊維成型体が配置される請求項１に記載の浄化ユニット。
【請求項３】
前記活性炭素繊維成型体と前記背面板との間に前記表面板側から伝播する音を吸音する吸音空間が設けられた請求項１又は２に記載の浄化ユニット。
【請求項４】
前記吸音空間に吸音材が充填されてなる請求項３に記載の浄化ユニット。
【請求項５】
前記活性炭素繊維成型体を前記表面板と前記背面板との間に備えて、前記表面板と前記背面板とを一体とする枠部材を備えた請求項１から４の何れか一項に記載の浄化ユニット。
【請求項６】
前記枠部材が、少なくとも前記プリーツの折り目方向において、前記浄化空間を通風する浄化対象流体が当該浄化空間と外部空間との間で出入り可能な出入孔を備えた請求項５に記載の浄化ユニット。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の浄化ユニットを、前記浄化対象流体が通風する通風路に沿って設けてなる浄化構造体であって、
前記表面板を前記通風路に沿って配設し、前記通風路から前記浄化ユニット内に侵入して前記浄化空間を通風する浄化対象流体を、前記浄化空間で浄化させる浄化構造体。
【請求項８】
前記浄化空間の連通方向を、前記通風路を通風する浄化対象流体の通風方向と同じ方向となるように設置してなる請求項７に記載の浄化構造体。
【請求項９】
前記通風路を通風する浄化対象流体の通風状態に対応して、前記浄化ユニットを、複数組合わせて設置されてなる請求項８に記載の浄化構造体。
【請求項１０】
前記活性炭素繊維成型体を前記表面板と前記背面板との間に備えて、前記表面板と前記背面板とを一体とする枠部材を備えた前記浄化ユニットを複数、前記枠部材同士を接触させて積層してなる請求項７から９の何れか一項に記載の浄化構造体。
【請求項１１】
前記枠部材が、少なくとも前記プリーツの折り目方向において、前記浄化空間を通風する浄化対象流体が当該浄化空間と外部空間との間で出入り可能な出入孔を備えてなる請求項１０に記載の浄化構造体。
【請求項１２】
請求項１から６の何れか一項に記載の浄化ユニットを、前記浄化対象流体が通風する通風路に沿って設けて、前記浄化対象流体を浄化する浄化方法であって、
前記表面板を前記通風路に沿って配設し、前記浄化対象流体を前記表面板の通風孔から侵入させて前記浄化空間に通風させ、当該浄化空間で浄化するとともに、前記表面板側から伝播された音を吸音する浄化方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−３０２３０（Ｐ２０１２−３０２３０Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９２８９（Ｐ２０１１−２３９２８９）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【分割の表示】特願２００８−２５６７８４（Ｐ２００８−２５６７８４）の分割
【原出願日】平成２０年１０月１日（２００８．１０．１）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（５９３１２２３１０）中央復建コンサルタンツ株式会社 (5)
【出願人】（５９２１６３９１８）ヒロセ技研株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【分割の表示】特願２００８−２５６７８４（Ｐ２００８−２５６７８４）の分割
【原出願日】平成２０年１０月１日（２００８．１０．１）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（５９３１２２３１０）中央復建コンサルタンツ株式会社 (5)
【出願人】（５９２１６３９１８）ヒロセ技研株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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