特許 5657111 車両用大気浄化装置およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5657111

(24)【登録日】2014年12月5日

(45)【発行日】2015年1月21日

(54)【発明の名称】車両用大気浄化装置およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B01J 23/89 20060101AFI20141225BHJP

   B01J 37/02 20060101ALI20141225BHJP

   B01J 37/00 20060101ALI20141225BHJP

   F01P 3/18 20060101ALI20141225BHJP

   A61L 9/00 20060101ALI20141225BHJP

   A61L 9/01 20060101ALI20141225BHJP

   B01D 53/86 20060101ALN20141225BHJP

【ＦＩ】

   B01J23/89 A

   B01J37/02 301N

   B01J37/00 F

   F01P3/18 Z

   A61L9/00 C

   A61L9/01 B

   !B01D53/36 F

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-517813(P2013-517813)

(86)(22)【出願日】2011年12月7日

(86)【国際出願番号】JP2011078266

(87)【国際公開番号】WO2012164775

(87)【国際公開日】20121206

【審査請求日】2013年11月21日

(31)【優先権主張番号】特願2011-125265(P2011-125265)

(32)【優先日】2011年6月3日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100106150

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100082175

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 守

(74)【代理人】

【識別番号】100113011

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 秀和

(72)【発明者】

【氏名】杉本 和大

(72)【発明者】

【氏名】篠田 祥尚

(72)【発明者】

【氏名】福本 和広

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 賢一郎

【審査官】 森坂 英昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２９８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２０８０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２５４９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５２５１１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｊ ２１／００ − ３８／７４

Ａ６１Ｌ ９／００

Ａ６１Ｌ ９／０１

Ｆ０１Ｐ ３／１８

Ｂ０１Ｄ ５３／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の走行時に大気の流路が形成される箇所に配置された車両構成部品と、
前記車両構成部品の表面に形成されたオゾン浄化体であって、標準電極電位の異なる二種類以上の金属からなるオゾン浄化触媒と、前記オゾン浄化触媒でその表面が被覆された活性炭粒子とを含むオゾン浄化体と、
を備えることを特徴とする車両用大気浄化装置。

【請求項2】

前記車両構成部品はラジエータであり、
前記オゾン浄化体は、前記ラジエータの表面に単層膜として形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の車両用大気浄化装置。

【請求項3】

前記オゾン浄化触媒は、
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、ＲｕおよびＯｓからなる群から選択される少なくとも１つの金属を主成分とする第１触媒成分と、
前記第１触媒成分に担持され、前記第１触媒成分の主成分に使用する金属よりも標準電極電位の高い金属を主成分とする第２触媒成分と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用大気浄化装置。

【請求項4】

請求項１乃至３何れか１項に記載の車両用大気浄化装置の製造方法であって、
無電解めっき法を用いて、標準電極電位の異なる二種類以上の金属からなるオゾン浄化触媒と、前記オゾン浄化触媒でその表面が被覆された活性炭粒子とを含むオゾン浄化体を調製する工程と、
前記オゾン浄化体をスラリー化し、スプレー法を用いて車両構成部品の表面に塗布する工程と、
を備えることを特徴とする車両用大気浄化装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用大気浄化装置およびその製造方法に関する。より詳細には、大気中のオゾンを浄化することのできる車両用大気浄化装置およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

光化学スモッグの発生原因であるオゾンは、自動車や工場の排気ガスに含まれるＨＣとＮＯｘが光化学反応を起こすことによって生成される。このため、自動車からのＨＣやＮＯｘの排出量を抑えることは、オゾンの生成を抑えて光化学スモッグの発生を防ぐための有効な手段である。一方、光化学スモッグの発生を防ぐ手段としては、大気中のオゾンを直接浄化することも考えられる。反応物であるＨＣやＮＯｘの排出量の低減を目指すだけでなく、生成物であるオゾンの浄化も図ることで、光化学スモッグの発生をより効果的に防ぐことが可能となる。このような観点から、米国カリフォルニア州をはじめとする一部の地域では、大気中のオゾンを直接浄化することのできる車両用大気浄化装置を備えた自動車が実用されている。この車両用大気浄化装置は、特に、ＤＯＲ(Direct Ozone Reduction)システムと呼ばれている。

【0003】

このようなＤＯＲシステムとして、例えば特許文献１には、二酸化マンガン等の金属酸化物をラジエータ等の車両構成部品に担持させたものが開示されている。ラジエータは、車両走行時に大気に触れる箇所に設置されるものであり、二酸化マンガンは、大気中に含まれるオゾンを酸素等の他の物質に変換して浄化する機能を有するものである。従って、特許文献１のＤＯＲシステムによれば、車両走行中に大気中のオゾンを直接浄化できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】日本特表２００２−５１４９６６号公報

【特許文献2】日本特開２００６−１７６６９８号公報

【発明の概要】

【0005】

しかしながら、オゾン浄化体としての二酸化マンガン等の金属酸化物は高価である。そのため、今後、ＤＯＲシステムを広く普及していくためには、これに替わり得る新規なオゾン浄化体を開発する必要がある。また、オゾン浄化体を担持させる車両構成部品は、通常、オゾン浄化を目的として製造されるものではない。そのため、ＤＯＲシステムの普及のためには、このような車両構成部品を分解等することなく、工業的に安価にオゾン浄化体を担持させる方法についても開発する必要がある。

【0006】

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものである。即ち、新規なオゾン浄化体を車両構成部品に担持させたＤＯＲシステム、および、このＤＯＲシステムの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の発明は、上記の目的を達成するため、車両用大気浄化装置であって、
車両の走行時に大気の流路が形成される箇所に配置された車両構成部品と、
前記車両構成部品の表面に形成されたオゾン浄化体であって、標準電極電位の異なる二種類以上の金属からなるオゾン浄化触媒を含むオゾン浄化体と、
を備えることを特徴とする。

【0008】

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記オゾン浄化体が、オゾン浄化機能を有するオゾン浄化物質を更に含むことを特徴とする。

【0009】

また、第３の発明は、第２の発明において、
前記オゾン浄化物質が、前記オゾン浄化触媒を担持可能な多孔質体であることを特徴とする。

【0010】

また、第４の発明は、第３の発明において、
前記オゾン浄化物質は活性炭であり、
前記活性炭の粒子表面が、前記オゾン浄化触媒で被覆されていることを特徴とする。

【0011】

また、第５の発明は、第１乃至第４何れか１つの発明において、
前記車両構成部品はラジエータであり、
前記オゾン浄化体は、前記ラジエータの表面に単層膜として形成されたものであることを特徴とする。

【0012】

また、第６の発明は、第１乃至第５何れか１つの発明において、
前記オゾン浄化触媒は、
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、ＲｕおよびＯｓからなる群から選択される少なくとも１つの金属を主成分とする第１触媒成分と、
前記第１触媒成分に担持され、前記第１触媒成分の主成分に使用する金属よりも標準電極電位の高い金属を主成分とする第２触媒成分と、
を備えることを特徴とする。

【0013】

また、第７の発明は、上記の目的を達成するため、第１乃至第６何れか１つの車両用大気浄化装置の製造方法であって、
無電解めっき法を用いて、標準電極電位の異なる二種類以上の金属からなるオゾン浄化触媒を含むオゾン浄化体を調製する工程と、
前記オゾン浄化体をスラリー化し、スプレー法を用いて車両構成部品の表面に塗布する工程と、
を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

第１の発明によれば、標準電極電位の異なる二種類以上の金属からなるオゾン浄化触媒を含むので、この金属間に生じた電位差を利用して、大気中のオゾンを浄化できる。

【0015】

第２の発明によれば、上記オゾン浄化触媒に加えて、オゾン浄化物質によって大気中のオゾンを浄化できる。

【0016】

第３の発明によれば、多孔質体の上記オゾン浄化物質によって、上記オゾン浄化触媒を多く担持可能となるので、オゾン浄化体によるオゾン浄化効率を向上できる。

【0017】

第４の発明によれば、活性炭の粒子表面をオゾン浄化触媒で被覆しているので、大気中のオゾンを、オゾン浄化触媒、活性炭粒子の順番で接触させることが可能となる。そのため、活性炭によるオゾン分解反応に先駆けて、オゾン浄化触媒によるオゾン分解反応を確実に開始できる。また、オゾン浄化触媒は、活性酸素を浄化する機能をも有するので、活性炭粒子をオゾン浄化触媒で被覆すれば、活性炭によるオゾン分解反応で生成した活性酸素を、その生成箇所の近傍に位置するオゾン浄化触媒において速やかに浄化することも可能となる。従って、オゾン浄化体の機能劣化を良好に抑制できる。

【0018】

第５の発明によれば、上記オゾン浄化体がラジエータの表面に単層膜として形成されることで、例えば活性炭層とオゾン浄化触媒層との複層膜で形成される場合に比べて薄層化が可能となる。従って、ラジエータの表面にオゾン浄化体を形成することによる冷却機能の低下を最小限に留めることが可能となる。

【0019】

第６の発明によれば、第２触媒成分の主成分を、第１触媒成分の主成分に使用する金属よりも標準電極電位の高い金属とすることができるので、第１触媒成分と第２触媒成分に生じた電位差を利用して、オゾン分解反応を進行できる。

【0020】

第７の発明によれば、第１乃至第６の車両用大気浄化装置を製造する際に、車両構成部品を分解等することなく、工業的に安価にオゾン浄化体を担持させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】実施の形態の大気浄化装置を搭載した車両の構成を示す概略図である。

【図2】図１のラジエータ１４のコア部の断面模式図である。

【図3】オゾン浄化耐久試験の結果を示すデータである。

【図4】ラジエータを通過させるガスの風速と、ガス接触確率との関係を示した図である。

【図5】図２のオゾン浄化体層２２を構成するオゾン浄化体の粒子の模式図（図５（Ａ））、および図５（Ａ）の粒子の表面近傍の断面拡大図（図５（Ｂ））である。

【図6】図２のコア部との比較用のコア部の断面模式図である。

【図7】図６のラジエータ２８のコア部の一部拡大図（図７（Ａ））、および図７（Ａ）の活性炭層３２の表面近傍の断面拡大図（図７（Ｂ））である。

【図8】オゾン浄化耐久試験の結果を示す図である。

【図9】図１のラジエータ１４の製造フロー図である。

【図10】図９の比較用としての従来のラジエータの製造フロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

［車両用大気浄化装置の構成］
以下、図１乃至図１０を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態の大気浄化装置を搭載した車両の構成を示す概略図である。車両１０は、動力装置としての内燃機関１２を備えている。内燃機関１２から排出される排気ガスには、ＨＣやＮＯｘが含まれている。オゾンはＨＣやＮＯｘを反応物として光化学反応により生成される。そのため、内燃機関１２を備える車両１０に大気浄化装置を搭載し、車両１０の走行中に大気中のオゾンを浄化することで、車両１０が環境に与える影響を低減することができる。

【0023】

車両１０において、内燃機関１２の前方には、内燃機関１２に循環させる冷却水を冷却するラジエータ１４が配置されている。ラジエータ１４の前方には、エアコンのコンデンサ１６が取り付けられている。図１に矢印で示すように、車両１０の走行時には、車両１０のフロント面のバンパーグリル１８から大気が取り込まれ、取り込まれた大気が、コンデンサ１６、ラジエータ１４をこの順に通過して後方へ排出される。

【0024】

次に、図２を参照しながら、ラジエータ１４の詳細な構成について説明する。図２は、ラジエータ１４のコア部の断面模式図である。図２に示すように、ラジエータ１４のコア部は、基材２０上に、オゾン浄化体層２２がコーティングされることで構成されている。基材２０は、熱伝導性に優れるアルミニウム合金等から構成され、冷却水の熱を基材２０側からオゾン浄化体層２２側に向かって伝達する。オゾン浄化体層２２は、オゾンを浄化する機能を有する触媒（以下、「オゾン浄化触媒」と称す。）と活性炭とから構成されるオゾン浄化体と、このオゾン浄化体と基材２０とを接着するためのバインダーとから構成されている。

【0025】

［オゾン浄化体]
図２のオゾン浄化体層２２を構成する活性炭は、二酸化マンガン等の金属酸化物に匹敵するオゾン浄化性能を有し、かつ、安価に入手が可能であるため、オゾン浄化用の金属酸化物の代替品として有望視されているものである。また、活性炭は、ラジエータの通水温度域（通常８０℃〜１００℃）や、ハイブリッド用ラジエータの通水温度域（通常５０℃〜７０℃）のみならず、常温（２５℃）域においてもオゾンを浄化できるので、約８０℃以上の高い浄化温度を必要とする上記金属酸化物に比して有用である。

【0026】

しかしながら、活性炭をオゾン浄化体に用いる場合、そのオゾン浄化機能が劣化し易いという問題がある。図３は、オゾン浄化耐久試験の結果を示すデータである。図３の横軸は耐久距離（キロマイル）を、縦軸は初期状態（耐久距離０キロマイル時）におけるオゾン浄化率を基準とした相対値を、それぞれ示す。図３中に示す各データは、サイズおよび比表面積が同等の２つの活性炭を準備し、この２つの活性炭の前方から後方に向けて一定濃度のオゾン含有ガスを異なる速度（風速１ｍ／ｓおよび風速１０ｍ／ｓ）で通過させた際に、活性炭後方のオゾン濃度をそれぞれ測定することにより得たものである。

【0027】

図３に示すように、活性炭のオゾン浄化率は、耐久距離が長くなるに連れて低下する。また、図３に示すように、活性炭のオゾン浄化率の低下度合いは、通過させるオゾン含有ガスの風速によって変化する。具体的に、オゾン含有ガスを風速１ｍ／ｓで通過させた場合は、オゾン浄化率が約３０キロマイルで初期状態の半分まで低下するが、オゾン含有ガスを風速１０ｍ／ｓで通過させた場合は、約５０キロマイル付近でようやく初期状態の半分程度まで低下する。つまり、高速（風速１０ｍ／ｓ）で通過させた場合の方が、低速（風速１ｍ／ｓ）で通過させた場合に比して、オゾン浄化率の低下度合いが小さくなる。

【0028】

図４は、ラジエータを通過させるガスの風速と、そのガスがラジエータに接触する確率（以下、「ガス接触確率」と称す。）との関係を示したグラフである。このグラフは、アルミハニカム式のラジエータのモデルに対して、Ｇｏｒｍｌｅｙ−Ｋｅｎｎｅｄｙの拡散理論式を適用することにより算出したものである。図４に示すように、風速が１ｍ／ｓ付近ではガス接触確率が約１００％であり、風速が１０ｍ／ｓ付近ではガス接触確率が約１０％となる。つまり、ガス接触確率は、風速が遅い場合は高く、風速が速くなるにつれて緩やかに低下する。

【0029】

図３、４のグラフから、活性炭のオゾン浄化率とガス接触確率との間には相関があることが分かる。即ち、図４のグラフから、風速が遅いほどガス接触確率が高く、風速が速いほどガス接触確率が低くなることが分かる。また、図３のグラフから、風速が遅いほどオゾン浄化率の低下度合いが大きく、風速が速いほどオゾン浄化率の低下度合いが小さくなることが分かる。従って、図３、４のグラフから、ガス接触確率が高ければ活性炭のオゾン浄化率の低下度合いが大きくなり、ガス接触確率が低ければ活性炭のオゾン浄化率の低下度合いが小さくなることが分かる。

【0030】

本発明者らは、活性炭のオゾン浄化率とガス接触確率との間に上述した相関があるのは、活性炭のオゾン分解メカニズムと、活性炭の内部構造の経時変化とに起因すると推察している。先ず、活性炭のオゾン分解メカニズムについて説明する。活性炭は、表面から内部に向かって無数に形成された細孔を有し、この細孔内にオゾン分子が入り込んだ際に活性炭から電子を供与され、オゾン分解反応の活性化エネルギーが下がった結果、オゾンが酸素及び活性酸素に変換される。活性炭のオゾン分解反応は、具体的に、下記式（１）および式（２）の反応として表される。
Ｏ_３→Ｏ_３⁻ ・・・（１）
Ｏ_３⁻→Ｏ_２＋Ｏ⁻ ・・・（２）

【0031】

次に、活性炭の内部構造の経時変化について説明する。活性炭のオゾン分解反応により生じた活性酸素（Ｏ⁻）は、活性炭の酸化剤として作用する。この活性酸素は強力な酸化力を有しているため、活性酸素が活性炭の細孔内に入り込んだ場合には、活性炭が酸化されてしまう。そのため、活性炭のオゾン浄化機能が消失する可能性がある。活性酸素による活性炭の酸化反応は、具体的に、下記式（３）および式（４）の反応として表される。
Ｃ＋Ｏ→ＣＯ ・・・（３）
Ｃ＋２Ｏ→ＣＯ_２ ・・・（４）

【0032】

そこで、本実施形態においては、オゾン浄化体層２２にオゾン浄化触媒を用いている。オゾン浄化触媒は、活性炭同様にオゾン浄化機能を有する。オゾン浄化触媒によるオゾン分解反応は、具体的に、下記式（５）および式（６）の反応として表される。
Ｏ_３→Ｏ_３⁻ ・・・（５）
Ｏ_３⁻→Ｏ_２＋Ｏ⁻ ・・・（６）
上記式（５）、（６）の反応は、上記式（１）、（２）と同一の反応である。従って、上記オゾン浄化触媒を活性炭と併用すれば、活性炭へのガス接触確率を相対的に低下しつつ、上記式（５）や（６）の反応を利用したオゾン浄化が可能となる。

【0033】

加えて、上述したオゾン浄化触媒は、活性炭のオゾン分解反応により生じた活性酸素を酸素に変換する機能をも有する。オゾン浄化触媒による活性酸素の変換反応は、具体的に、下記式（７）の反応として表される。
Ｏ⁻＋Ｏ_３⁻→２Ｏ_２ ・・・（７）
上記式（７）の反応は、上記式（５）、（６）の反応のみならず上記式（１）、（２）の反応により生じたＯ_３⁻やＯ⁻を利用できる。従って、上記オゾン浄化触媒を活性炭と併用すれば、活性酸素による活性炭の酸化反応（上記式（３）、式（４）の反応）を抑制できる。

【0034】

図５（Ａ）は、図２のオゾン浄化体層２２を構成するオゾン浄化体の粒子を模式的に示した図である。図５（Ａ）に示す粒子は、活性炭粒子２４（平均粒子径：０．０２〜１００μｍ、望ましくは０．１〜１０μｍ）を核とし、その外殻にオゾン浄化触媒層２６（層厚：０．１〜５０μｍ）が粉体めっき（無電解めっき）法により形成されたコア−外殻構造となっている。また、オゾン浄化触媒層２６は、活性炭粒子２４の周囲を覆うように配置された第１触媒成分２６ａと、第１触媒成分２６ａの表面に担持された第２触媒成分２６ｂとから構成されている。

【0035】

ここで、第１触媒成分２６ａまたは第２触媒成分２６ｂの主成分には、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、ＲｕおよびＯｓからなる群から選択される少なくとも１つの金属が使用される。ここで、「主成分」としたのは、第１触媒成分２６ａまたは第２触媒成分２６ｂが、上述した金属以外の他の成分を含んでいてもよいことを意味している。また、第１触媒成分２６ａと第２触媒成分２６ｂとの間には、電位差が生じるような金属の組み合わせが選択される。これは、電位差を利用してオゾンを還元するためである。効率的なオゾン還元のためには、第２触媒成分２６ｂを構成する金属の標準電極電位を、第１触媒成分２６ａのそれよりも貴とすることが望ましく、０．３Ｖ以上貴とすることがより望ましい。

【0036】

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の粒子の表面近傍の断面拡大図である。図５（Ｂ）に矢印で示すように、オゾン浄化触媒層２６を活性炭粒子２４の表面に形成すれば、大気中に含まれるオゾンを、オゾン浄化触媒層２６、活性炭粒子２４の順番で拡散させることができる。従って、活性炭によるオゾン分解反応に先駆けて、オゾン浄化触媒によるオゾン分解反応を開始できるので、活性炭へのガス接触確率の相対的な低下をより一層図ることが可能となる。また、活性炭によるオゾン分解反応で生成した活性酸素を、その生成箇所の近傍に位置するオゾン浄化触媒において速やかに反応させて浄化することも可能となる。従って、活性炭のオゾン浄化機能の劣化を良好に抑制できる。

【0037】

次に、図６乃至図８を参照しながら、上述したラジエータ１４のコア部の構成による効果について説明する。図６は、図２のコア部との比較用のコア部の断面模式図である。図６に示すラジエータ２８のコア部は、基材３０上に、活性炭層３２がコーティングされ、活性炭層３２にオゾン浄化触媒粒子３４が分散担持されることで構成されている。つまり、図６のコア部は、基材３０上に、活性炭層３２およびオゾン浄化触媒粒子３４の層が形成された二層コーティング構造となっている。そのため、オゾン浄化触媒粒子３４の層の分だけ、全体の層厚が増大することになる。そうすると、冷却水の熱の伝達に時間を要することになるので、内燃機関の冷却効率の悪化に繋がる可能性が高い。

【0038】

また、図７（Ａ）は、図６のラジエータ２８のコア部の一部拡大図である。図７（Ａ）に示すように、図６のコア部は、活性炭層３２にオゾン浄化触媒粒子３４が分散担持された構造をとる。また、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の活性炭層３２の表面近傍の断面拡大図である。図７（Ｂ）に示すように、活性炭層３２の表面およびその細孔内にはオゾン浄化触媒粒子３４が担持されている。そのため、オゾン浄化触媒粒子３４の機能により、活性酸素による活性炭の酸化反応（上記式（３）、式（４）の反応）の進行を抑制できる。しかしながら、この機能が発揮されるためには、オゾンや活性酸素が速やかに反応可能な箇所にオゾン浄化触媒粒子３４が担持されている必要がある。そのため、オゾン浄化触媒粒子３４の分散状態が不十分な場合には、局所的に活性炭層３２が酸化劣化したり、或いは、オゾン浄化にムラが生じてしまう可能性がある。

【0039】

また、図８は、オゾン浄化耐久試験の結果を示す図である。図８の横軸は耐久距離（キロマイル）を、縦軸は初期状態（耐久距離０キロマイル時）におけるオゾン浄化率を基準とした相対値を、それぞれ示す。図８中に示すデータは、オゾン浄化触媒粒子を分散担持させた活性炭（図７（Ａ）参照）と、非担持の活性炭とを準備し（サイズおよび比表面積は同等）、この２つの活性炭の前方から後方に向けて一定濃度のオゾン含有ガスを異なる速度（風速１ｍ／ｓおよび風速１０ｍ／ｓ）で通過させた際に、活性炭後方のオゾン濃度をそれぞれ測定することにより得たものである。

【0040】

図８中には、オゾン浄化触媒粒子を分散担持させた活性炭のデータの他に、このデータとの比較用に図３のデータを示している。なお、図３のデータは、上記オゾン浄化触媒粒子を分散担持させた活性炭の初期状態におけるオゾン浄化率を基準とした相対値として示す。図８（Ａ）は風速１ｍ／ｓで通過させた際のデータであり、図８（Ｂ）は風速１０ｍ／ｓで通過させた際のデータである。図８（Ａ）によれば、オゾン浄化触媒粒子を分散担持させた活性炭は、非担持のものに比べてオゾン浄化率の低下が抑制されることが分かる。つまり、図８（Ａ）のデータは、オゾンがオゾン浄化触媒粒子において浄化されたこと裏付けるものであるといえる。一方、図８（Ｂ）によれば、オゾン浄化率の低下度合いが、担持・非担持に関わらずほぼ等しくなったことが分かる。つまり、図８（Ｂ）のデータは、風速が速い環境下では、オゾン浄化触媒における反応（上記式（５）〜式（７）の反応）が十分に活用できていない可能性が示された。

【0041】

この点、図５に示したように、オゾン浄化触媒層２６を活性炭粒子２４表面に形成すれば、大気中に含まれるオゾンを、必ずオゾン浄化触媒層２６に接触させることができる。また、活性炭によるオゾン分解反応で生成した活性酸素を、その生成箇所の近傍に位置するオゾン浄化触媒において速やかに反応させて浄化することも可能となる。従って、オゾン浄化触媒における反応を促進可能となるので、風速が速い環境下においても、オゾン浄化体の長寿命化を図ることが可能となる。

【0042】

［車両用大気浄化装置の製造方法］
次に、図９および図１０を参照しながら、本実施形態の大気浄化装置の製造方法を説明する。図９は、図１のラジエータ１４の製造フロー図である。図９に示すように、図１のラジエータ１４は、（１）粉体メッキ処理工程および（２）コーティング工程を経ることにより製造される。

【0043】

（１）粉体メッキ処理工程は、無電解めっき法を用いて、活性炭粒子２４の表面にオゾン浄化触媒層２６を形成する工程である。具体的には、先ず、活性炭粒子２４をＰｄコロイド粒子等で活性化処理した上で第１メッキ液（例えばＣｏメッキ液）に浸漬し、活性炭粒子２４の表面を第１触媒成分２６ａで被覆する。次いで、得られた被覆粒子を第２メッキ液（例えばＡｇメッキ液）に浸漬し、その表面に第２触媒成分２６ｂを担持させる。これにより、図９に示すようなオゾン浄化体の粒子を得る。

【0044】

（２）コーティング工程は、スプレー法を用いて、新品のラジエータのコア部にオゾン浄化体層２２をコーティングする工程である。具体的には、先ず、上記（１）の工程により得られたオゾン浄化体の粒子をバインダー中に分散させてスラリー化する。次いで、スプレー３６を用いて、上記スラリーを新品のラジエータのコア部にコーティングする。最後に、バインダーを乾燥除去してラジエータ１４を得る。

【0045】

図１０に、図９の比較用としての従来のラジエータの製造フロー図を示す。昨今のラジエータの流通実態を考慮すれば、ラジエータの製造時にオゾン浄化体層を形成することは現実的ではない。また、コスト面を考慮すると、ラジエータへのオゾン浄化体層の形成は、新品のラジエータを分解等するのではなく、直接的に行うことが望ましい。ここで、オゾン浄化体層の形成は、新品のラジエータを直接、無電解メッキすることで可能である。しかしながら、一般的なラジエータには、フィンやチューブといったラジエータ構成品を接合する目的でフラックスが使用されており、このフラックスが無電解メッキ時の層形成を阻害してしまう。そのため、従来は、フラックスを化学研磨して除去する工程（（１）フラックス除去工程）が必要であり、生産性の悪化に繋がるという問題があった。

【0046】

また、従来は、この前処理の後に、ラジエータをベーマイト処理し（（２）ベーマイト処理工程）、無電解メッキ液に浸漬する（（３）無電解メッキ工程）ことでオゾン浄化体層を形成する。そのため、上記化学研磨工程を含め、薬品を使用した化学処理が連続する。従って、生産工数が増大し手間がかかるという問題があった。

【0047】

この点、図９に示した製造フローによれば、上記化学研磨工程が不要であり、同時に、無電解メッキ処理を材料調製の段階で完了できる。従って、生産工数の低減を図ることが可能であると共に、生産性の悪化を抑制可能となる。また、図９に示した製造フローによれば、スプレー法を用いるので、オゾン浄化体の粒子が均一分散した所望の層厚のオゾン浄化体層２２が形成されたラジエータ１４を製造可能となる。

【0048】

［変形例］
ところで、上記実施形態においては、活性炭粒子２４の周囲を覆うようにオゾン浄化触媒層２６を形成した。しかしながら、オゾン浄化触媒層２６は、全ての活性炭粒子２４の周囲に形成されていなくてよいし、活性炭粒子２４の全周囲に形成されていなくてもよい。即ち、一部の活性炭粒子２４の周囲に、オゾン浄化触媒層２６の非被覆箇所が存在していてもよい。

【0049】

また、上記実施形態においては、オゾン浄化体に活性炭を用いたが、このオゾン浄化体の構成について、次の３つの変形が可能である。
第１に、活性炭の代わりにゼオライトを用いてもよい。ゼオライトは、活性炭同様の高い比表面積を有するので、その表面に第１触媒成分２６ａや第２触媒成分２６ｂを多く担持することが可能である。また、ゼオライトは、活性炭には劣るもののオゾン浄化機能を有する。そのため、その表面にオゾン浄化触媒層２６を形成すれば、本実施形態同様、風速が速い環境下においても、オゾン浄化体の長寿命化を図ることが可能となる。なお、ゼオライトは活性炭と同時に用いてもよい。
第２に、活性炭の代わりに、酸化鉄、チタニア、アルミナやシリカを用いてもよい。酸化鉄、チタニア、アルミナやシリカは、比表面積は低いものの活性炭と同等のオゾン浄化性能を有する。そのため、酸化鉄等を活性炭の代わりに用いた場合であっても、それによるオゾン浄化が期待できる。なお、酸化鉄等は活性炭と同時に用いてもよい。
第３に、活性炭を用いずに、オゾン浄化触媒のみからオゾン浄化体を構成してもよい。オゾン浄化触媒は単独でもオゾン浄化機能を有するので、それによるオゾン浄化が期待できる。なお、オゾン浄化触媒のみを用いる場合、オゾン浄化体の粒子は、第１触媒成分２６ａを核として、その表面に第２触媒成分２６ｂが担持された構造となる。

【符号の説明】

【0050】

１０ 車両
１２ 内燃機関
１４、２８ ラジエータ
１６ コンデンサ
１８ バンパーグリル
２０、３０ 基材
２２ オゾン浄化体層
２４ 活性炭粒子
２６ オゾン浄化触媒層
２６ａ 第１触媒成分
２６ｂ 第２触媒成分
３２ 活性炭層
３４ オゾン浄化触媒粒子
３６ スプレー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】