JPH07185266A - 大気汚染物質浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 屋外に構築された建造物あるいは支柱の少な
くとも一部に、汚染ガスの浄化ユニットを付設し、大気
汚染物質浄化装置を構成する。 【構成】 野外に構築された建造物あるいは支柱の少な
くとも一部に、吸気口２２と排気口２４を有し、プラズ
マ発生機構２７、及びファン２８を内蔵するハウジング
からなり、該ファンおよび／またはハウジング内壁面に
触媒作用を有する金属層３０Ａを形成したガス浄化ユニ
ットを付設してなることを特徴とする大気汚染物質浄化
装置。またこの装置は、主に屋外に設置されることか
ら、電源として太陽電池を用いることによって、ファン
の電源として使用し得るし、インバータを介して高周波
電圧を印加することによってプラズマを発生することが
できる。触媒作用を有する金属としては、白金、パラジ
ウム、ルテニウム、ロジウムなどが好適に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大気汚染物質浄化装置
に関するものであって、より詳しくは、自動車や工場の
煙突等から排出される大気汚染物質を効率よく浄化する
ための大気汚染物質浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】工場から排出される汚染
ガスや、自動車、特にヂーゼル車から排出されるＣＯ
_X 、ＮＯ_X 、ＳＯ_X などの汚染ガスが、大気汚染の重要
な要因となっていることは周知のとおりであり、これら
の要因による大気汚染は、全世界的な問題として認識さ
れ、その対策が急がれている。

【０００３】しかしながら、従来の大気汚染物質浄化装
置では、汚染ガスの浄化性能を上げるためには、複数個
の比較的大型な装置を組み合わせたり、多量の触媒を使
用したりする必要がある。そのため、装置が大型化した
り、装置のコストが高くなるという問題があった。

【０００４】

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、小型でしかも
浄化能力にすぐれた大気汚染物質浄化装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであり、下記の構成からなる
ことを特徴とするものである。すなわち、本発明によれ
ば、野外に構築された建造物あるいは支柱の少なくとも
一部に、吸気口と排気口を有し、プラズマ発生機構、及
びファンを内蔵するハウジングからなり、該ファンおよ
び／またはハウジング内壁面に触媒作用を有する金属層
を形成したガス浄化ユニットを付設してなることを特徴
とする大気汚染物質浄化装置が提供される。また、本発
明によれば、前記ガス浄化ユニットが、街路灯の照明器
具に付設されたものである大気汚染物質浄化装置が提供
される。また、本発明によれば、前記ガス浄化ユニット
が、交通路の交差点の上方に構築された大気汚染物質浄
化装置が提供される。また、本発明によれば、前記ガス
浄化ユニットが、煙突のガス流通路の少なくとも一部に
付設されたものである大気汚染物質浄化装置が提供され
る。また、本発明によれば、前記大気汚染物質浄化装置
の作動が、インバータを介して太陽電池からの電圧が印
加されることによって行われるものである大気汚染物質
浄化装置が提供される。

【０００６】また、本発明によれば、前記金属層が、ガ
ス浄化ユニット内に配置されたファンの少なくとも１枚
の羽根に露出状態で固着したものである大気汚染物質浄
化装置が提供される。また、本発明によれば、前記金属
層が、少なくとも複数の箇所にそれぞれ異なる金属を固
着したものである大気汚染物質浄化装置が提供される。
また、本発明によれば、前記金属層が、複数の金属を積
層状態で形成したものである大気汚染物質浄化装置が提
供される。また、本発明によれば、前記金属層が、白
金、パラジウム、ルテニウム、ロジウムからなる群より
選ばれた少なくとも１種の貴金属が固着されたものであ
る大気汚染物質浄化装置が提供される。また本発明によ
れば、前記吸気口とファンの間に脱酸素機構が設けられ
た請求項１ないし９のいずれか１項記載のガス浄化ユニ
ットを有する大気汚染物質浄化装置が提供される。

【０００７】

【発明の具体的説明】本発明の重要な技術的特徴は、屋
外における建造物あるいは支柱の少なくとも一部に、プ
ラズマ発生機構とファンを内蔵したハウジングからな
り、該ファンおよび／またはハウジング内壁面に触媒作
用を有する金属層を形成したガス浄化ユニットを付設し
て、自動車あるいは煙突等から発生される汚染ガスを、
プラズマ及び前記金属層との接触によって相乗的に分解
し、大気汚染物質を有効に浄化する点にある。本願明細
書においては、この装置を「大気汚染物質浄化装置」と
表現する。

【０００８】

【作用】前述したように、本発明の大気汚染物質浄化装
置のガス浄化ユニットを構成するハウジング内には、プ
ラズマ発生機構と、ファンが内蔵されており、該ファン
および／またはハウジング内壁面に触媒作用を有する金
属層が形成されている。このガス浄化ユニットを、屋外
に構築された建造物あるいは支柱の少なくとも一部に付
設して、自動車あるいは煙突等から排出されるＣＯ_X 、
ＮＯ_X 、ＳＯ_Xなどの汚染ガスを浄化する。

【０００９】＜汚染ガスの分解機構＞本発明における第
１のガス浄化手段は、プラズマによるガス分解である。
プラズマ発生機構としては、アーク、コロナ、グロー放
電等が利用され、電圧印加によって、ガス浄化ユニット
内にはプラズマが発生し、これと接触した汚染ガスが分
解される。本発明において、プラズマは、ガス浄化ユニ
ット内に構成された電極間に高周波を印加することによ
って発生させることができるが、本発明の大気汚染物質
浄化装置が屋外に設置されることから、太陽エネルギー
を利用した電圧印加方法、つまり、太陽電池によってイ
ンバーターを介して印加する方法が好適に利用される。

【００１０】例えば、回転するファンとハウジング内壁
との間に高密度のプラズマを生起させるために、本発明
においては、ハウジングの外壁面に磁石層、内壁面に電
極を設けるとともに、内壁面と対向したファンの少なく
とも先端部にも電極を設け、該電極間に、例えばＥＣＲ
（４０．６８ＭＨ_Z ）程度の高周波を印加することによ
って、電極間には、電子密度で１０²⁰／ｍ² 以上という
高密度のプラズマ１８が発生し、これによってＮｏ_x な
どのガスを効率的に分解することができる。

【００１１】前記電極間に高密度のプラズマを生起させ
る原理は、モデル的に図解した図５に示したＥＣＲ（Ｅ
ｌｅｃｔｏｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａ
ｎｃｅ）効果によって説明される。つまり、前記電極間
に高周波を印加することによって、図５におけるＡ→Ｂ
→Ｃの変化が起こり、Ｃ状態になった段階で、電極間に
高密度のプラズマが生起し、このプラズマの生起がガス
中のＮｏ_x 等の分解を高めるものである。この際、電極
としては、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄなどの貴金属が使用される
が、Ｒｈが最も好ましく用いられる。

【００１２】本発明においては、前記プラズマによるガ
スの分解に加えて、触媒作用を有する金属とガスの接触
によってもガスの分解が達成される。すなわち、ガスの
流路に配置されたファンの回転によってよって乱流を起
こさせ、ファンの表面および／またはハウジングの内壁
に形成された触媒作用を有する金属層との接触面積を大
きくすることによって、効率的に相乗的なガス浄化作用
を達成するものである。

【００１３】また、本発明においては、前記ガス浄化ユ
ニットの吸気口から吹き込まれるガスを、ファンに接触
する前段で脱酸素機構と接触させ、酸素の含量を出来る
かぎり低くした状態でファンに接触させることにより、
著しく効率的なガス浄化を達成することができる。排ガ
ス中に酸素が共存していると、ＮＯｘが有効に除去する
ことができないばかりでなく、ＮＯ生成方向になること
が知られており、最近では、炭化水素類を用いて触媒を
適切に選択することによってＮｏ_x 選択還元が可能にな
るという報告もなされている。

【００１４】この、脱酸素機構としては、(1) 加熱状態
の銀と酸素を接触させる方法、および(2) 安定化ジルコ
ニアの表面をスパッタすることにより、表面の一部を脱
酸素状態にして、そこに選択的に酸素を吸蔵させる方法
が好ましく採用することができる。加熱状態の銀と酸素
を接触させる方法は、常温では酸素に対して安定である
銀が、これを加熱して高温にしてやると、酸素が銀中に
固溶する性質を利用したものである。銀は、融点が９６
１℃、沸点が１９８０℃の金属であるが、この銀を加熱
して６００℃では０．００１％の酸素が銀中に固溶し、
９３０℃では０．００６％の酸素が銀中に固溶する。

【００１５】本発明における脱酸素機構の第１の態様と
しては、吸気口とファンの間に、加熱手段を有する銀線
を配置することが有効である。銀線を用いて脱酸素を有
効に行うには、銀線と酸素の接触面積をできるだけ大き
くしてやることが好ましく、ガスの流通を阻害しない程
度に銀線を密に配置することが望ましい。

【００１６】その最も好ましい態様は、銀線を網状物
（メッシュ状）とした脱酸素機構を配置することであ
り、この場合、メッシュの大きさは、通常、１０ないし
５０メッシュ、好ましくは１５ないし３０メッシュ程度
である。メッシュの大きさが５０メッシュを超えると、
網目状の銀線がガスの流通状態を阻害する傾向があり、
１０メッシュ未満の場合は、脱酸素能力が劣るようにな
る。この銀線には、駆動回路（図示せず）が連結してお
り、パルス電流を流して瞬間的に銀を高温にさせる方法
が好ましく採用される。パルス電流によって高温化され
た銀の温度は６００ないし９３０℃程度であり、この温
度条件は、パルス駆動のパルス波高値およびパルス時間
を変化させることによって任意に調整することができ
る。

【００１７】本発明者らの実験によれば、この脱酸素機
構を用いることによってガス中の酸素を２桁以上低減さ
せることができる。なお、過剰に吸蔵した酸素は、素子
がＯＦＦの時にスパッタリングで放出し安定状態にして
おけば良い。

【００１８】銀を用いた脱酸素機構の第２の態様は、粉
末状の銀を管状体に充填し、その壁面からの加熱によっ
て銀の温度を高め、この状態で、管状体中にガスを流通
して酸素の吸蔵を行う方法である。この態様において
は、吸気口とファンの間に、銀粉を充填したできるだけ
数多くの細管を配置し、ガスと銀粉との接触面積を大き
くしてやることが好ましい。この方法を実施する好適な
態様としては、管状体の外壁に、ペルチェ素子やヒータ
ーなどの加熱手段を設けておくことが推奨される。

【００１９】次に、脱酸素機構として好ましい方式は、
安定化ジルコニアの表面をスパッタすることにより、表
面の一部を脱酸素状態にして、そこに選択的に酸素を吸
蔵させる方法を挙げることができる。この方法の特徴
は、外電極として安定化ジルコニア（ＹＳＺ）を用い、
内電極として銅を用いて駆動回路から高周波電流を流し
てやるとスパッタリング現象が生起し、ＹＳＺ表面の一
部が活性化した脱酸素状態になり、この部分にガス中の
酸素を選択的に吸蔵させることにある。駆動回路からの
電流は断続的にＯＮ／ＯＦＦを繰り返し、この方法にお
いても、過剰に吸蔵した酸素は、素子がＯＦＦの時にス
パッタリングで放出し安定状態にしておくことが望まし
い。

【００２０】ガス浄化ユニットのファンは、ハウジング
の大きさによっても異なるが、ハウジング内には少なく
とも１個のファンが配置され、ハウジングが大きくなれ
ば２個以上に増設することができる。本発明において
は、回転するファンとハウジング内壁との微小ギャップ
によってグロー放電を生じせしめることが重要である
が、さらに、ハウジング内をガスが乱流状態で流通する
ことも、ガス浄化効率の点で好ましいものである。

【００２１】そのためには、回転状態の羽根とハウジン
グの内壁は一定の間隔で構成されているもの、つまり、
内壁が円筒形状の構成が最も好ましいものであり、この
構成に加えて、さらに内壁面に凹凸を形成したり、傾斜
状に形成したり、あるいはこれらの構成を適宜組み合わ
せることによって、より一層効率的なガス浄化効果が達
成される。

【００２２】またファンは、該両開口間に、少なくとも
１枚の回転羽根を有することを基本構成とするものであ
り、その回転羽根は、回転方向の断面形状が階段状のも
の、平面形状が左右非対称であるもの、羽根の長さが少
なくとも部分的に異なるもの、あるいは、これら回転羽
根の構成の少なくとも２種を併用したものを使用するこ
とがガス浄化効率の点で一層優れている。

【００２３】吸気口および排気口は、ハウジングの対向
する面にそれぞれ設けられていることが好ましく、その
形状は、必ずしもハウジングの中央部分に形成されてい
る必要はなく、例えば、ガスの進入方向および排出方向
の壁面に少なくとも部分的にすのこ状または格子状など
の任意の形状の開口が形成されていれば良い。またその
構成部位は、横方向の両サイドに形成するばかりでな
く、上下方向に形成しても良いことはもちろんであり、
その際には、入口と出口は、ハウジングの一方の端部か
ら他方の端部にガスが流通するように設けることが浄化
効率の点で好ましい。

【００２４】本発明のガス浄化ユニットは、前述したよ
うに、吸気口から進入したガスを、ファンに接触する前
段で脱酸素機構と接触させて、酸素の含量を、例えば、
ｐｐｍオーダーまで低下させておき、この状態でファン
に接触させることによって、ガス浄化効率は著しく向上
する。

【００２５】本発明においては、該ファンの回転羽根１
１面またはハウジングの内壁１２の少なくともいずれか
一方に、触媒作用を有する金属層を形成しておくことが
重要な特徴である。触媒作用を有する金属は、従来より
知られており、例えば、遷移金属として分類されるイリ
ジウム、クロム、コバルト、ジルコニウム、セシウム、
タングステン、タンタル、チタン、鉄、テルル、ニオ
ブ、ニッケル、白金、バナジウム、ハフニウム、パラジ
ウム、マンガン、モリブデン、ルテニウム、レニウム、
ロジウムなどが例示される。これらの中でも、白金、パ
ラジウム、ルテニウム、ロジウムの貴金属が最も好まし
く使用される。

【００２６】これらの金属層を形成するには、自体公知
の電気メッキ方法または化学メッキ方法によるメッキ法
が好ましく採用されるが、該金属を箔状にして接着剤で
固着するなどの任意の方法も採用できる。メッキ法にて
金属層を形成する場合には、使用する金属の種類によっ
ても相違するが、通常、室温ないし５０℃で２０分ない
し２時間の条件でメッキ層を構成することができる。金
属層の厚みは特に限定されるわけではないが、通常、３
ないし１０μｍ程度に形成されることが好ましい。

【００２７】ハウジングを構成する材質は、金属、ガラ
ス、セラミックス、あるいはメッキ等によって金属層の
形成が可能なポリフェニレンエーテルなどの機能性高分
子材料で構成することができる。本発明のファンは、羽
根に金属層を形成することが必要であると共に、回転時
に羽根からグロー放電が生じることが必要であり、その
要求に応えるために、金属によって構成されていること
が好ましい。

【００２８】本発明において、前記金属層は、前述した
ファンの羽根の枚数や形状と共にさまざまな組み合わせ
によって、より効率的なガス浄化が達成されるものであ
る。すなわち、ファンの羽根の枚数および形状は、回転
によってグロー放電が一層生じ易いように構成されるこ
とが好ましく、回転方向に対して隙間（ｇａｐ）が小か
ら大へ広がるような形状に構成することが好ましい。ま
た、羽根およびハウジング内壁に形成される金属層は、
単独の金属ばかりでなく、同時に複数の金属を固着し
て、よりすぐれたガスの浄化効率を高めることができ
る。

【００２９】その一例として、羽根の表面に複数の金
属、例えば、白金とパラジウムが露出した状態で任意の
形状に組み合わせて金属層を形成する態様が挙げられ
る。また、少なくとも２枚の羽根にそれぞれ異なる金属
層を形成する態様、つまり、１枚の羽根の表面に白金層
を形成し、他の羽根の表面にパラジウム層を形成するも
のも、ガス浄化効率を効率的に達成するために有効であ
る。さらに、少なくとも１枚の羽根に複数の金属を積層
状態で形成する態様、つまり、例えば、羽根の表面に第
１層として白金の層を形勢し、その上からパラジウムの
層を形成する例が挙げられる。この場合は、表面層を構
成する金属が摩耗等によって消耗したとしても、第２層
を形成する金属層が、新たにガス浄化機能を発揮するこ
とができるようになる。

【００３０】また、かかる金属層の形成は、ハウジング
内壁についても当然あて嵌まり、複数の金属を露出状態
で組み合わせたり、積層状態で形成することは羽根の場
合と同様に有効である。これらの態様において、金属の
種類を任意に変更したり、各態様を任意に組み合わせて
用いることは当然本発明の技術思想に包含されるもので
あることが理解されるであろう。

【００３１】本発明の大気汚染物質浄化装置を構成する
ガス浄化ユニットにおけるファンは、前述したように、
太陽電池等の動力源で作動している場合は、回転速度の
調整が任意にできることから、一層有効なガス浄化効率
が挙げられるが、あえて動力源を使用しなくとも、屋外
の自然の風圧、あるいは、煙突内に設置したような場合
には、下方から上昇するガスの流体圧によってもファン
を始動させることができ、それによって、回転する羽根
からグロー放電が発生し、これに伴うプラズマ作用によ
りガス浄化の達成を可能にする。この際、ハウジング内
のガスは乱流状態で流動していることから、プラズマ作
用によるガスの浄化は一層効率的に達成される。

【００３２】ハウジング内のガスの状態を乱流状態にす
ることのメリットは、前記ファンの羽根に形成された触
媒作用を有する金属層と有効に接触することによっても
認められ、これらの作用が併用された場合には、著しく
優れた相乗的なガス浄化効果が得られることになる。

【００３３】本発明において、より有効なガスの浄化効
果を達成するためには、ガスと金属層との接触面積を大
きくすることが重要であり、そのためには、金属層の形
成面積を大きくし、かつ、前記ファンの回転力を上げる
ことが好ましいのであるが、通常、経費や装置の大きさ
等の制限もあり、実用的なものとしては、１分間当りの
金属層に対するガスの接触面積が、３０ｃｃ／ｍｉｎ前
後であることが好ましい。本発明の大気汚染物質浄化装
置は、屋外に設置されることが基本であることから、フ
ァンの回転数を制御機構によりあらかじめ設定した太陽
電池を動力源とする装置が最も合理的である。

【００３４】これらの二つのガス分解手段が組み合わさ
れて、効率的な汚染ガスの分解が行われる。したがっ
て、この大気汚染物質浄化装置を、交通量の激しい屋外
に構築された建造物あるいは支柱、または汚染ガスを大
量に排出する煙突などのガス流通路の少なくとも一部に
付設することにより、大気汚染を有効に抑制することが
可能になる。

【００３５】実際に大気汚染物質浄化装置を、野外で使
用する場合において、汚染ガスの濃度が高いために単一
個の大気汚染物質浄化装置では十分な浄化能力が得られ
ないような場合には任意の配置で複数個設けることがで
きる。この場合において、請求項１の発明では、上記の
如く、極めて効率的に汚染ガスを浄化できるので、汚染
ガスを浄化するためのスペースを装置にそれほど大きく
確保する必要はない。したがって、大気汚染物質浄化装
置を単数個設ける場合はもちろんのこと、複数個設ける
場合であっても、装置自体が大型化することはない。

【００３６】本発明の大気汚染物質浄化装置を付設する
対象は、屋外に構築されたものであれば特に特定される
ものではないが、第１の態様としては、例えば、図３に
示したように街路灯の照明器具の一部に組み込んだも
の、あるいは、交差点の上方に、例えば、アーチ型の支
柱を構築し、支柱部分に前記大気汚染物質浄化装置を組
み込んだもの、等が好適な態様として例示することがで
きる。

【００３７】近年、自動車の排気ガス規制が一層厳しく
なっていることは知られているが、汚染ガスの大気中へ
の排出は依然として憂慮すべき状態にあり、事実、Ｎｏ
_x 等を大量に排気するヂーゼル車などは、依然として、
多量の排気ガスを排出しながら走行しているのが実情で
ある。ところで、自動車の排気ガスは、連続走行中も多
少の有毒ガスを排出しているが、交差点などで発進する
際には、連続走行中の何倍もの多量の有毒ガスを排出す
ることが知られている。したがって、本発明の大気汚染
物質浄化装置を、車両が通行する交差点の上方に支柱等
を介して設置することは有効なガス浄化方法であること
が理解されるであろう。

【００３８】また、本願発明の大気汚染物質浄化装置の
好適な付設の他の態様は、煙突のガス流通路に付設する
ことである。煙突は、通常、Ｎｏ_x やＳｏ_x 等の成分を
多量に含む汚染ガスの排出のための誘導路として機能す
るものであるが、ここから排出された汚染ガスが、大気
汚染の原因のひとつをなしていることは自明のことであ
り、該汚染ガス中の有毒成分を出来るかぎり分解した状
態で排出することが求められていることは言うまでもな
いことである。したがって、化学工場等の有毒成分を排
出する可能性のある企業に対しては、排気ガスの厳しい
規制がしかれているところである。本発明の大気汚染物
質浄化装置は、このようなＮｏ_x ，Ｓｏ_x 等の有毒ガス
を排出する煙突のガス流通路に付設することにより、優
れたガス浄化効果を発揮することができる。

【００３９】

【実施例】以下に本発明の一実施例に係る大気汚染物質
浄化装置を図面に基づいて説明する。図３及び図４に
は、本発明に係る大気汚染物質浄化装置が、照明器具１
０に設けられた場合が示されている。この例において
は、照明器具１０は、道路に沿ってその両端に、所定の
間隔をおいて設置されるものである。照明器具１０にお
ける支持柱１２の上端部には、円錐形状で、透明若しく
は半透明の照明灯カバー１４が吊り下げられている。こ
の照明灯カバー１４内に、前記ガス浄化装置１６が固定
され、全体として大気汚染物質浄化装置を構成する。

【００４０】この大気汚染物質浄化装置１６は、図４に
示す如く、後述する複数個のガス浄化ユニット１８によ
って構成されている。ガス浄化ユニット１８は、照明灯
カバー１４の周壁の内面に、その周方向に沿って、複数
個設けられている。そして、このガス浄化ユニット１８
の内側に照明灯２０が設けられている。なお、照明灯カ
バー１４の底部１５（図３参照）は、開口しており、各
々のガス浄化ユニット１８は、吸気口２２が図３の下方
へ位置するように設けられている。

【００４１】以下にガス浄化ユニット１８を説明する。
図１に示すごとく、ガス浄化ユニット１８は、筒状に形
成されたハウジング２６を備えており、このハウジング
２６の下端部には、吸気口２２が形成され、上端部に
は、排気口２４が形成されている。ハウジング２６内に
は、ハウジング２６の軸線方向（図１の上下方向）に間
隔をおいて一対のファン２８が設けられている。なお、
本実施例では、ハウジング２６の材料としては、ガス腐
食のない不良導体を使用するのが好ましい。

【００４２】前記ファン２８における回転羽根３０の表
面（ハウジング２６の周壁２６Ａの内面に対向する表
面）には、触媒作用を有する金属層３０Ａが形成されて
いる。本実施例では、触媒作用を有する金属としてロジ
ウムを使用しているが、白金族に属する金属の全てを使
用できる。なお、ファン２８は、通常の電源のＯＮ／Ｏ
ＦＦによって始動／停止を行ってもよいが、本実施例に
おいては後述するプラズマ発生機構と同様に太陽電池を
電源として作動するように構成されている。

【００４３】ハウジング２６の周壁２６Ａと、金属層３
０Ａとの間には、インバータ（図示せず）を介して太陽
電池（図示せず）が接続されており、これにより、ハウ
ジング２６の周壁２６Ａの内面と、金属層３０Ａとの間
に高周波を印加できるようになっている。この高周波の
印加により、ハウジング２６の周壁２６Ａの内面と、金
属層３０Ａとの間の微小ギャップ２７にグロー放電を生
じさせることができるようになっている。そして、この
グロー放電により、微小ギャップ２７にプラズマが発生
する。なお、上記では、プラズマを発生する手段とし
て、太陽電池を使用しているが、公知の高周波発生手段
を使用できることはもちろんである。

【００４４】以下に本実施例の作用を説明する。晴天時
等の比較的太陽光が強い場合には、光化学スモッグ（大
気汚染物質）が発生しやすくなるが、この場合、ハウジ
ング２６の周壁２６Ａの内面と、金属層３０Ａとの間
に、太陽電池の直流電流がインバータを介して高周波電
流として供給される。これによって、微小ギャップ２７
にグロー放電によるプラズマが発生する。

【００４５】自動車の走行に伴って発生する汚染ガス
は、照明器具１０に設けられた大気汚染物質浄化装置１
６の各々のガス浄化ユニット１８の吸気口２２を通過し
て、微小ギャップ２７に至り、ＮＯ_X 等の汚染ガスは、
微小ギャップ２７に発生したプラズマによって浄化され
る。汚染ガスは、さらに金属層３０Ａによる触媒作用に
よっても浄化される。本実施例では、上記の如く、ＮＯ
_X が浄化されるので、光化学スモッグの主要因であるア
クロレイン及び硝酸メチルの生成を抑えることができ
る。

【００４６】浄化後のガスは、排気口２４を通って大気
汚染物質浄化装置１６の外部へ排出される。上記実施例
では、大気汚染物質浄化装置１６を、複数個のガス浄化
ユニット１８によって構成しているが、単一個のガス浄
化ユニット１８で、汚染ガスの浄化が十分に行える程度
の濃度の汚染ガスの場合には、単一個のガス浄化ユニッ
ト１８によって大気汚染物質浄化装置１６を構成しても
よい。

【００４７】また、本発明においては、上記構成に加え
て、ファン２８の前段に、脱酸素機構を設け、吸気口２
２から吹き込まれるガスを、ファン２８に接触する前に
脱酸素機構と接触させて、酸素の含量を、例えば、ｐｐ
ｍオーダーまで低下させておき、この状態でファン２８
に接触させるように構成することが好ましい。このよう
に構成することにより、大気汚染物質の浄化がより効率
的に達成される。さらに、上記実施例では、大気汚染物
質浄化装置１６を照明器具１０に取付けた場合について
説明しているが、これに限定されることはなく、交通量
の多い交差点や、工場の煙突内等に設けてもよい。

【００４８】＜実施例＞図１に示したような、両端部に
内径５ｍｍの円筒状開口を有し、内径２５ｍｍ、長さ２
００ｍｍ、壁面の厚さ０．５ｍｍの金属製の円筒形状の
ハウジング内に、先端拡開状に構成され、回転方向に対
して４５°の角度で構成された１０枚の回転羽根を有す
るファン２個を１００ｍｍ間隔で、内壁との間隔が１ｍ
ｍになるように配置した。ファンの回転羽根の先端に
は、いずれも５μｍ厚の白金層を電気メッキによって形
成し、ハウジング内壁面にも、５μｍ厚のパラジウム層
を形成した。ガス導入開口２２から、Ｎ₂ ＋ＮＯ（２４
０ｐｐｍ）、流量３０ｃｃ／ｍｉｎ、圧力１．１気圧の
ガス条件でガスを導入した。ファンの回転数を７，００
０ｒｐｍとした場合の分解能力を、周波数依存性とグロ
ー放電電流依存性の面で測定し、それぞれ、図６及び図
７に示した。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、小型で汚染ガスの浄化
能力にすぐれた大気汚染物質浄化装置を提供することが
でき、この装置は、屋外の建造物や支柱などに任意に付
設することによって、大気汚染の浄化を効率的に達成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の大気汚染物質浄化装置を構成するガス
浄化ユニットの一例を示す側断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明の大気汚染物質浄化装置を街路灯に付設
した場合を示す正面図である。

【図４】図３を支持柱の軸線方向から見た図である。

【図５】プラズマ発生の状態モデル図である。

【図６】実施例１によって得られたガス分解能力の周波
数依存性を示すグラフである。

【図７】実施例１によって得られたガス分解能力のグロ
ー放電電流依存性を示すグラフである。

【符号の説明】

１６ 大気汚染物質浄化装置 １８ ガス浄化ユニット ３０Ａ 金属層（触媒作用を有する金属）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/60 53/74 53/86 ＺＡＢ Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｂ０１Ｄ 53/34 １３２ Ａ 53/36 ＺＡＢ 6908−3Ｋ Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｈ (72)発明者 弥延 剛 神奈川県横浜市鶴見区尻手２丁目３番６号 北辰工業株式会社内 (72)発明者 坂本 富士夫 神奈川県横浜市鶴見区尻手２丁目３番６号 北辰工業株式会社内 (72)発明者 林 佑二 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 野外に構築された建造物あるいは支柱の
   少なくとも一部に、吸気口と排気口を有し、プラズマ発
   生機構、及びファンを内蔵するハウジングからなり、該
   ファンおよび／またはハウジング内壁面に触媒作用を有
   する金属層を形成したガス浄化ユニットを付設してなる
   ことを特徴とする大気汚染物質浄化装置。
2. 【請求項２】 前記ガス浄化ユニットが、街路灯の照明
   器具に付設されたものである請求項１記載の大気汚染物
   質浄化装置。
3. 【請求項３】 前記ガス浄化ユニットが、交通路の交差
   点の上方に構築された請求項１または２記載の大気汚染
   物質浄化装置。
4. 【請求項４】 前記ガス浄化ユニットが、煙突内のガス
   流通路に付設されたものである請求項１記載の大気汚染
   物質浄化装置。
5. 【請求項５】 前記大気汚染物質浄化装置の作動が、イ
   ンバータを介して太陽電池からの電圧が印加されること
   によって行われるものである請求項１ないし４のいずれ
   か１項記載の大気汚染物質浄化装置。
6. 【請求項６】 前記金属層が、ガス浄化ユニット内に配
   置されたファンの少なくとも１枚の羽根に露出状態で固
   着したものである請求項１ないし５のいずれか１項記載
   の大気汚染物質浄化装置。
7. 【請求項７】 前記金属層が、少なくとも複数の箇所に
   それぞれ異なる金属を固着したものである請求項６記載
   の大気汚染物質浄化装置。
8. 【請求項８】 前記金属層が、複数の金属を積層状態で
   形成したものである請求項１ないし７のいずれか１項記
   載の大気汚染物質浄化装置。
9. 【請求項９】 前記金属層が、白金、パラジウム、ルテ
   ニウム、ロジウムからなる群より選ばれた少なくとも１
   種の貴金属が固着されたものである請求項１ないし８の
   いずれか１項記載の大気汚染物質浄化装置。
10. 【請求項10】 前記吸気口とファンの間に脱酸素機構が
    設けられた請求項１ないし９のいずれか１項記載の大気
    汚染物質浄化装置。
11. 【請求項11】 前記脱酸素機構が、吸気口とファンの間
    に加熱可能な銀線を配置した構成からなる請求項１０記
    載の大気汚染物質浄化装置。
12. 【請求項12】 前記銀線が、メッシュ状に形成されたも
    のである請求項１１記載の大気汚染物質浄化装置。
13. 【請求項13】 前記脱酸素機構が、吸気口とファンの間
    に銀粉を充填し外壁に加熱手段を有する管状体を配置し
    た構成からなる請求項１０記載の大気汚染物質浄化装
    置。
14. 【請求項14】 前記脱酸素機構が、安定化ジルコニアを
    外電極とし、銅を内電極とする、スパッタリング現象に
    よって駆動する電極構造を有するものである請求項１０
    記載の大気汚染物質浄化装置。