JP4285353B2 - Evaluation method of chemical emission - Google Patents

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Description

本発明は、建築物の内部空間における化学物質の放散状態を簡易かつ迅速に測定、評価でき、さらに、化学物質の放散量の多少という観点から建築材料のスクリーニングを簡易かつ迅速に行うことのできる化学物質放散度評価方法に関するものである。 The present invention can easily and quickly measure and evaluate the state of chemical substance diffusion in the interior space of a building, and can easily and quickly screen building materials from the viewpoint of the amount of chemical substance diffused. It relates to a method for evaluating the degree of chemical emission .

一般の家屋、学校、図書館、医療施設などの中規模建物、さらには大規模なビルなどの人間や動物が居住、活動する建築物には、特に近年において、その建築時に接着剤などの多種多様な化学物質が使用されており、また、その建築材料自体にもその製造過程で多くの化学物質が使用され、それらが残留している場合がある。そのため、建築完了後の建築物の内部空間には、多種多様な化学物質が放散され、それら化学物質によって、建築物内に居住ないし活動する人間や動物の健康が害される事態が生じることもある。この現象は、最近、シックハウス、シックスクール、シックビル、あるいは化学物質過敏症などと称されて、問題となっている。   In recent years, a wide variety of buildings, such as ordinary houses, schools, libraries, medical facilities, and large buildings, where humans and animals live and operate, especially in the past, are adhesives. There are cases where many chemical substances are used in the manufacturing process of the building material itself and remain in the building material itself. For this reason, a wide variety of chemical substances are diffused in the interior space of the building after completion of the construction, and these chemical substances may harm the health of humans and animals living or working in the building. . This phenomenon has recently become a problem, referred to as sick house, sick school, sick building, or chemical sensitivity.

前記化学物質は、主に、ホルムアルデヒト(HCHO)や、キシレン、トルエンなどの揮発性有機化合物(VOC:Volatile Organic Compounds)であり、現在の測定機器の性能からは、比較的に低濃度に存在している。しかし、かかる化学物質は、測定上、比較的低濃度であっても、生体への影響は重大であり、それが、いわゆるシックハウス症候群と総称される疾患の予防、治療を難しくしている一因となっている。   The chemical substances are mainly volatile organic compounds (VOC) such as formaldehyde (HCHO), xylene, and toluene, and present at a relatively low concentration from the performance of current measuring instruments. ing. However, even if such chemical substances are measured at a relatively low concentration, the influence on the living body is serious, and this is one factor that makes it difficult to prevent and treat so-called sick house syndrome. It has become.

したがって、シックハウス症候群の予防および治療を効果あらしめるためには、建築物の内部空間に問題の化学物質がどの程度の濃度で存在しているのか、その化学物質は、主にどの部材から放散しているのかを知る必要があることになる。さらに、建築予定の建物の場合、使用しようとしている建築材料について、それらからの化学物質の放散量を予め知り、可能な限り放散量の少ない材料を選択(スクリーニング)することが、重要となる。   Therefore, in order to make prevention and treatment of sick house syndrome effective, the concentration of the chemical substance in question in the interior space of the building is present, and the chemical substance is mainly emitted from which member. You will need to know what you are doing. Furthermore, in the case of a building to be built, it is important to know in advance the amount of chemical substances emitted from the building materials to be used, and to select (screen) a material with as little emission as possible.

このような観点から、従来の化学物質の測定装置、測定方法を検討してみると、以下に説明するように、前記必要に応じることのできる測定装置、測定方法として、多様な試みがなされているが、それらは設備的に複雑であったり、操作に専門知識が必要になったり、結果が得られるまでに時間を要したり、精度が不十分である等の問題があり、簡易かつ迅速に前記必要に応じることのできる測定装置、測定方法は未だ提供されていないことが分かる。   From this point of view, when examining conventional measuring devices and measuring methods for chemical substances, as described below, various attempts have been made as measuring devices and measuring methods that can meet the needs. However, they are complicated in terms of equipment, require specialized knowledge for operation, take time to obtain results, and have insufficient accuracy. In addition, it can be seen that a measuring apparatus and a measuring method that can meet the above need are not yet provided.

建築材料からの化学物質放散量を測定する旧来の方法としては、デジケーター法(JIS A1460等:放散したホルムアルデヒドを水に溶解させ、比色法により同定する方法)や、小形チャンバー法(JIS A1901:放散したホルムアルデヒドやVOCを捕集管に捕集し、GC(ガスクロマトグラフィー)、GC/MS(ガスクロマトグラフィー/質量分析法)、HPLC(高性能液体クロマトグラフィー)等の測定技術により測定する方法)がある。これらの方法では、比較的に精確な測定が可能であるが、その反面、結果がでるまでに数日から数週間が必要であるという問題点がある。   Conventional methods for measuring the amount of chemical substances emitted from building materials include the desiccator method (JIS A1460, etc .: a method in which diffused formaldehyde is dissolved in water and identified by a colorimetric method) and the small chamber method (JIS A1901: A method of collecting released formaldehyde and VOCs in a collection tube and measuring them using GC (gas chromatography), GC / MS (gas chromatography / mass spectrometry), HPLC (high performance liquid chromatography), etc. ) These methods enable relatively accurate measurement, but on the other hand, there is a problem that several days to several weeks are required until results are obtained.

これに対して、化学物質放散量を簡易に測定する方法として、検知紙、検知管、吸光光度計を用いた方法や、定電位電解を利用した方法等が報告されている。しかしながら、これらの方法では、建築物の内部空間の部位別の化学物質の放散量を測定・評価することは、困難である。   On the other hand, methods using a detection paper, a detection tube, an absorptiometer, a method using constant potential electrolysis, and the like have been reported as methods for easily measuring the amount of chemical substance emission. However, with these methods, it is difficult to measure and evaluate the amount of chemical substance diffused for each part of the internal space of the building.

建築物の内部空間の部位別の化学物質放散量を測定・評価する装置として、デンマークのCHEMATIC社製のFLEC(Field and Laboratory Emission Cell)が報告されているが、測定には、小形チャンバーを始めとして、セル、テストキット、塗布用プレート、空気ポンプ、流量計など様々な部品が必要であり、大掛かりな装置となっている(非特許文献1,2)。また、日本国内では、建材からのホルムアルデヒド放散測定に、小形チャンバー法を用いた例が報告されているが、ホルムアルデヒド捕集に拡散サンプラーが使用されており、捕集サンプルの分析は高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて行われる(例えば、非特許文献3参照)。   FLEC (Field and Laboratory Emission Cell) manufactured by CHEMATIC, Denmark, has been reported as a device for measuring and evaluating the amount of chemicals emitted by each part of the interior space of a building. As such, various parts such as a cell, a test kit, a coating plate, an air pump, and a flow meter are required, which is a large-scale device (Non-Patent Documents 1 and 2). In Japan, a small chamber method has been reported to measure formaldehyde emission from building materials. However, a diffusion sampler is used to collect formaldehyde, and high performance liquid chromatography is used to analyze the collected sample. It is carried out using graphy (HPLC) (for example, see Non-Patent Document 3).

これら二つの測定方法に用いられる測定(分析)装置は大型のものであるので、現場に搬入することは非常に困難であり、現場からサンプルを装置のある測定室に持ち帰って、測定に供しなければならない。したがって、測定は、現場(on site)にて結果を出すことはできない。そのため、現場で測定に基づく様々な処置を迅速に実行することが困難であり、特に建築中における使用材料のスクリーニングに迅速に対応することができない。   The measuring (analyzing) devices used for these two measuring methods are large, so it is very difficult to bring them into the field, and samples must be taken from the site back to the measuring room where the device is located for measurement. I must. Therefore, measurements cannot be made on site. For this reason, it is difficult to quickly execute various treatments based on the measurement at the site, and it is not possible to quickly cope with the screening of materials used particularly during construction.

前記従来の測定方法、測定装置は、研究室や測定室に設置して使用される測定機器であるガスクロマトグラフ装置や質量分析器、さらに高性能液体クロマトグラフ装置などの可搬性のない装置を用いていたため、現場での測定が困難であった。これに対して、最近の半導体技術の進歩により開発された「空気中の化学物質の測定、検出を行うことのできるセンサ」を用いて、可搬性のある「アルデヒド類、VOCの放散量を測定する装置」が開発され始めている(例えば、特許文献1)。   The conventional measuring method and measuring apparatus use a non-portable apparatus such as a gas chromatograph apparatus, a mass analyzer, and a high performance liquid chromatograph apparatus, which are measuring instruments installed and used in laboratories or measuring rooms. Therefore, on-site measurement was difficult. On the other hand, using "sensors that can measure and detect chemical substances in the air" developed by recent advances in semiconductor technology, we measure portable "aldehydes and VOC emissions." "Devices to do" have begun to be developed (for example, Patent Document 1).

空気中の化学物質を検出するセンサとしては、最初に可燃性ガスの防爆用として(LEL、通常大気中で数%程度)、主に酸化触媒の接触酸化反応を利用した接触燃焼式センサが開発された。さらに、工場などで発生する一酸化炭素、硫化水素などの毒性ガス(強濃度値(TLV:200ppm以下))に対して中毒防止用のセンサが開発されたが、接触燃焼式センサでは感度不足であったため、新たに半導体式センサ、あるいは定電位電解式センサが開発された。現在、シックハウス症候群として問題となっている室内の化学物質の濃度は、比較的低濃度領域であり、この濃度領域をカバーできるセンサとしては、前記既存のセンサの内、比較的測定精度が高く、かつ安価なものが好ましいことになる。   As a sensor for detecting chemical substances in the air, first a catalytic combustion type sensor that utilizes the catalytic oxidation reaction of an oxidation catalyst was developed mainly for explosion-proofing of flammable gases (LEL, usually about several percent in the atmosphere). It was done. Furthermore, sensors for preventing poisoning have been developed against toxic gases (strong concentration values (TLV: 200 ppm or less)) such as carbon monoxide and hydrogen sulfide generated in factories, etc., but the sensitivity of contact catalytic sensors is insufficient. Therefore, a new semiconductor type sensor or constant potential electrolytic type sensor was developed. Currently, the concentration of chemical substances in the room, which is a problem as sick house syndrome, is a relatively low concentration region, and as a sensor that can cover this concentration region, among the existing sensors, the measurement accuracy is relatively high, In addition, an inexpensive one is preferable.

前記特許文献1の測定器に使用されるセンサとしては特に限定されていないが、臭いセンサが好適であるとされ、その臭いセンサとしては、半導体センサでも良く、合成二分子
膜皮膜センサでも良いとしている。
Although it is not specifically limited as a sensor used for the measuring instrument of the said patent document 1, It is said that an odor sensor is suitable, As a odor sensor, a semiconductor sensor may be sufficient and a synthetic | combination bilayer membrane sensor may be sufficient. Yes.

かかる状況に関して本発明者は、臭いセンサを用いて建材などから放散するTVOC(総揮発性有機化合物)濃度を簡易に測定・評価する方法を提案した(非特許文献4)。この方法では、一定容量の気密小形チャンバー内に臭いセンサを設置し、この小形チャンバー内に各種建築材料を静置して、所定時間経過後の単位体積当たりのトルエン等のTVOC濃度を測定するというものである。この方法により、各種建材のTVOC濃度(μg/m3)と臭いセンサ値(V)との間に一定の相関があり、臭いセンサによる測定のみで各種建材のTVOC濃度を半定量的に評価可能であることが示された。   In this situation, the present inventor has proposed a method for easily measuring and evaluating the TVOC (total volatile organic compound) concentration emitted from building materials and the like using an odor sensor (Non-patent Document 4). In this method, an odor sensor is installed in an airtight small chamber of a certain capacity, and various building materials are allowed to stand in the small chamber, and a TVOC concentration such as toluene per unit volume after a predetermined time has elapsed is measured. Is. By this method, there is a certain correlation between the TVOC concentration (μg / m3) of various building materials and the odor sensor value (V), and the TVOC concentration of various building materials can be evaluated semi-quantitatively only by measurement with the odor sensor. It was shown that there is.

しかしながら、この方法では、小形とはいえ室内の一隅を占領する大きさの測定装置を利用するため、現場での測定ができないという問題があった。また、測定値は、気密空間(小形チャンバー)内でのTVOC濃度値であり、実際の居住空間内でのTVOC放散速度の測定・評価ではないので、汚染物質の経時的な放散量を予測したり、汚染の原因部位を特定することができない。また、臭いセンサ値(V)とTVOC濃度との相関は、絨毯類なら絨毯類、床材なら床材という類似の材料の間では、相関が認められるが、すべての建材において共通の相関を求めるには至っていない。そのため、各類似の建材毎に相関を求め、それぞれの相関に基づき、それぞれの類似建材グループ毎に測定・評価をしなければならず、簡易な方法といっても、不十分であった。   However, this method has a problem in that it cannot be measured in the field because it uses a measuring device that is small but occupies a corner of the room. The measured value is the TVOC concentration value in the airtight space (small chamber), not the measurement / evaluation of the TVOC emission rate in the actual living space. Or the cause of contamination cannot be identified. In addition, the correlation between the odor sensor value (V) and the TVOC concentration is found between similar materials such as carpets for carpets and flooring for flooring materials, but a common correlation is obtained for all building materials. It has not reached. Therefore, a correlation must be obtained for each similar building material, and measurement and evaluation must be performed for each similar building material group based on each correlation. Even a simple method is insufficient.

P.Wolkoff et al., "Field and Laboratory Emission Cell", IAQ 91 Healthy Buildings, 1991, pp.160-165P.Wolkoff et al., "Field and Laboratory Emission Cell", IAQ 91 Healthy Buildings, 1991, pp.160-165 CHEMATIC, "FELEC, Field and Laboratory Emission Cell", 1997CHEMATIC, "FELEC, Field and Laboratory Emission Cell", 1997 田辺新一、その他、“建材から発生するアルデヒド類のパッシブ測定法(ADSEC)の開発、その1 ADSECによる測定補法の検討”、空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集、PP.677-680、2001Shinichi Tanabe, et al., “Development of Passive Measurement Method (ADSEC) for Aldehydes Generated from Building Materials, Part 1 Examination of Measurement Supplement by ADSEC”, Proceedings of Academic Lecture Meeting of Air Conditioning and Sanitary Engineering, PP.677 -680, 2001 山口 一 “シックハウスにおける臭いセンサーの応用”、「粉体と工業」平成15年7月号(Vol.35,No.7 2003)Hajime Yamaguchi “Application of Odor Sensors in Sick House”, “Powder and Industry”, July 2003 (Vol.35, No.7 2003) 特開2002−162322号公報JP 2002-162322 A

前記特許文献1に開示の臭いセンサを用いた従来の「建築物からの化学物質放散量測定装置」では、比較的感度の良い臭いセンサが使用されているが、現在の臭いセンサの好適中心感度域はppmオーダーであり、シックハウス症候群で問題となるppbオーダーのさらに低濃度域の測定には十分ではない。すなわち、従来の臭いセンサを用いた場合、ppbオーダーの低濃度化学物質も測定可能であるが、センサの好適感知域を外れているために、精確かつ迅速な測定に対応しにくい。また、湿気、オゾン等の酸化性ガスや、水素等の還元ガスの影響を受ける。建築物の内部空間における化学物質放散量を測定したり、その濃度分布を求めたり、さらには使用建築材料のスクリーニングを精確かつ迅速に行うには、性能的に不十分である。   The conventional “chemical substance emission measurement device from buildings” using the odor sensor disclosed in Patent Document 1 uses a relatively sensitive odor sensor, but the preferred center sensitivity of the current odor sensor. The range is on the order of ppm, which is not sufficient for the measurement of the lower concentration range of the ppb order, which is a problem in sick house syndrome. That is, when a conventional odor sensor is used, it is possible to measure a low-concentration chemical substance of the ppb order, but it is difficult to cope with accurate and quick measurement because it is out of the suitable sensing range of the sensor. It is also affected by oxidizing gases such as moisture and ozone, and reducing gases such as hydrogen. It is insufficient in terms of performance to measure the amount of chemical substance diffused in the interior space of a building, to obtain its concentration distribution, and to perform accurate and rapid screening of building materials used.

また、前記特許文献1に開示の従来の測定装置は、建築物の内部空間の空気をサンプリングするための容器を有し、この容器内に導入した空気サンプルをセンサ部分へ送り込んで測定をするようになっており、複数回測定する場合に誤差を生じないように、前記容器には容器内に清浄空気を取り入れて排気する換気用の空気導入出口が形成されている。しかしながら、複数回測定する場合に、先に測定した空気が影響しないように、また、湿気が測定に影響を与えないように、容器内を湿度制御された清浄空気により換気するには、測定対象である建築物の外に移動し、汚染がなく、湿度の低い雰囲気下で換気しなければならならず、建築物の内部空間の複数箇所を移動しつつ連続的に測定を続けることができない(センサのドリフト効果の防止)。   In addition, the conventional measuring device disclosed in Patent Document 1 has a container for sampling the air in the interior space of a building, and the air sample introduced into the container is sent to the sensor portion for measurement. In order to prevent an error when measuring a plurality of times, the container is provided with an air introduction outlet for ventilation for introducing clean air into the container and exhausting it. However, in order to ventilate the inside of the container with clean air with humidity control so that the previously measured air does not affect the measurement and the humidity does not affect the measurement when measuring multiple times, It must move outside the building, be ventilated in a clean, low-humidity atmosphere, and cannot continuously measure while moving through multiple locations in the interior space of the building ( Prevention of sensor drift effect).

さらに、前記特許文献1に開示の従来の測定装置では、容器は密閉型でないので、現場での測定とは別に、建築材料のスクリーニングを行う目的で、容器内に建築材料の採取片を収納し、採取片から化学物質を容器内に放散させ、その濃度を精確に測るという測定方法を実現することができない。また、仮に容器の各開口部を何らかの手段により閉じて密閉したとしても、容器内の空気を均一に撹拌する手段がないので、建築材料の採取片からの放散化学物質は容器内で濃淡に分布してしまい、センサでの測定データに大きな誤差が生じることになる。
また、前記特許文献1に開示の従来の測定装置では、センサの特性上、なんら工夫なく臭いセンサを設置しただけでは、建材からの複数種の化学物質濃度をセンサで測定することはできない。
Furthermore, in the conventional measuring device disclosed in Patent Document 1, since the container is not hermetically sealed, a sample of building material is stored in the container for the purpose of screening building material separately from on-site measurement. Therefore, it is impossible to realize a measurement method in which a chemical substance is diffused from a collected piece into a container and its concentration is accurately measured. Even if each opening of the container is closed and sealed by some means, there is no means to uniformly agitate the air in the container. As a result, a large error occurs in the measurement data of the sensor.
Further, in the conventional measuring device disclosed in Patent Document 1, it is not possible to measure the concentration of a plurality of types of chemical substances from building materials only by installing an odor sensor without any ingenuity due to the characteristics of the sensor.

さらに、先に本発明者が前記非特許文献4にて提案した測定装置および方法では、前述のように、小形とはいえ室内の一隅を占領する大きさの測定装置を利用するため、現場での測定ができないという問題があった。また、測定値は、気密空間(小形チャンバー)内でのTVOC濃度値であり、実際の居住空間内でのTVOC放散速度の測定・評価ではないので、汚染物質の経時的な放散量を予測したり、汚染の原因部位を特定することができない。また、臭いセンサ値(V)とTVOC濃度との相関は、絨毯類なら絨毯類、床材なら床材という類似の材料の間では、相関が認められるが、すべての建材において共通の相関を求めるには至っていない。そのため、各類似の建材毎に相関を求め、それぞれの相関に基づき、それぞれの類似建材グループ毎に測定・評価をしなければならず、簡易な方法といっても、不十分であった。   Furthermore, in the measurement apparatus and method previously proposed by the present inventor in Non-Patent Document 4, as described above, a small-sized measurement apparatus that occupies one corner of the room is used, so that the measurement apparatus and method are used on site. There was a problem that it was not possible to measure. The measured value is the TVOC concentration value in the airtight space (small chamber), not the measurement / evaluation of the TVOC emission rate in the actual living space. Or the cause of contamination cannot be identified. In addition, the correlation between the odor sensor value (V) and the TVOC concentration is found between similar materials such as carpets for carpets and flooring for flooring materials, but a common correlation is obtained for all building materials. It has not reached. Therefore, a correlation must be obtained for each similar building material, and measurement and evaluation must be performed for each similar building material group based on each correlation. Even a simple method is insufficient.

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたもので、建築物の内部空間におけるホルムアルデヒドやVOCを始めとした有害化学物質の放散量の測定や、化学物質放散量が低い建築材料を選定するためのスクリーニングや、内部空間の化学物質濃度が高い建築物における化学物質放散の原因部位の特定を、精確かつ迅速に行うことができる化学物質放散度評価方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and measures the amount of harmful chemical substances, such as formaldehyde and VOC, in the interior space of a building, and selects a building material with a low amount of chemical substances. It is an object of the present invention to provide a method for evaluating the degree of chemical substance emission, which can accurately and quickly perform screening and identification of a cause part of chemical substance emission in a building having a high chemical substance concentration in the internal space.

前記課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる化学物質放散度評価装置は、測定対象物の所定量を内部に導入するための所定容量のサンプリング容器と、該サンプリング容器内部の空間に設置された半導体センサと、前記サンプリング容器内部の空間に設けられて該容器内の前記半導体センサを所定温度に保持する加熱手段とを有し、前記半導体センサが、有害化学物質に反応する半導体センサであって、その感知過程において、半導体表面での前記有害化学物質からなる還元性ガスの吸脱着反応により電気抵抗が減少する半導体センサであることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a chemical substance emission degree evaluation apparatus according to the present invention includes a sampling container having a predetermined capacity for introducing a predetermined amount of a measurement object therein , has a semiconductor sensor installed in the space, and a heating means for the provided sampling vessel interior space for holding said semiconductor sensor within said vessel to a predetermined temperature, wherein the semiconductor sensor is responsive to hazardous chemicals A semiconductor sensor, wherein the electrical resistance is reduced by an adsorption / desorption reaction of the reducing gas composed of the harmful chemical substance on the semiconductor surface in the sensing process .

前記化学物質放散度評価装置が、建築材料のスクリーニングを行う装置である場合は、測定対象物は建築材料の所定容積の採取片であり、サンプリング容器は密閉型の容器であり、容器には、内部空気の撹拌手段が設けられる。   When the chemical substance emission degree evaluation device is a device for screening building materials, the measurement object is a sample of a predetermined volume of building materials, the sampling container is a sealed container, A means for stirring the internal air is provided.

前記化学物質放散度評価装置が、建築物の内部空間の化学物質放散量を測定する装置である場合は、測定対象物は、建築物内部空間の雰囲気であり、所定容量のサンプリング容器には、雰囲気導入口が設けられる。さらに、好ましくは、雰囲気排出口と給排気手段とが設けられる。前記給排気手段の使用目的は装置内の雰囲気を清浄化して測定誤差をなくすことにあるので、当然のことながら、その使用時には室内等の汚染空気や汚染ガスが装置内に導入されない環境下で使用する必要がある。   When the chemical substance emission degree evaluation apparatus is an apparatus that measures the amount of chemical substance emission in the internal space of the building, the measurement object is the atmosphere of the internal space of the building, and the sampling container having a predetermined capacity includes: An atmosphere inlet is provided. Furthermore, preferably, an atmosphere discharge port and a supply / exhaust means are provided. Since the purpose of use of the air supply / exhaust means is to clean the atmosphere in the apparatus and eliminate measurement errors, it is a matter of course that the use of the air supply / exhaust means in an environment where no contaminated air or contaminated gas is introduced into the apparatus. Need to use.

前記建築物の内部空間の化学物質放散量測定装置には、さらに、その容器内部に内部ガス撹拌手段が設けられる。この撹拌手段は、容器内の雰囲気に気流を発生させ、測定対象物からの化学物質の放散を促進させる役目を果たすものであれば、いかなる機構のものでも良い。また、この撹拌手段は、前記給排気手段を兼用するものであっても良い。   The chemical substance emission amount measuring device in the internal space of the building is further provided with an internal gas stirring means inside the container. The stirring means may be of any mechanism as long as it generates airflow in the atmosphere in the container and promotes the release of the chemical substance from the measurement target. Further, the stirring means may also serve as the air supply / exhaust means.

また、本発明の評価装置においては、好ましくは、その容器内の雰囲気を陰圧にする陰圧手段が設けられる。この陰圧手段としては、外部への排気時に開く弁を有する一方向手動ポンプでも良く、小型の吸引ポンプを容器に接続した機構であっても良く、その他、同様の作用が得られるならば、どのような機構であっても良い。容器内を減圧にすることで、測定対象からの化学物質の放散を促進でき、それによって、測定の迅速化を図ることができる。   Moreover, in the evaluation apparatus of this invention, Preferably, the negative pressure means which makes the atmosphere in the container negative pressure is provided. As this negative pressure means, a one-way manual pump having a valve that opens when exhausting to the outside may be used, or a mechanism in which a small suction pump is connected to the container may be used. Any mechanism may be used. By reducing the pressure in the container, it is possible to promote the release of chemical substances from the measurement target, thereby speeding up the measurement.

前記建築物の内部空間の化学物質放散量測定装置には、さらに、その容器内部を清浄ガスによって清浄化するための清浄ガス源への接続口が設けられていても良いし、該接続口には小形の清浄ガスボンベを定常的に取り付けておいても良い。湿気は精確な測定にとって障害であるので、清浄ガス源としては、湿気分の制御されたガス源である必要がある。
その点から考慮すると、湿度制御された清浄空気(あるいは窒素等の不活性ガス、酸素などの測定上清浄と見なされるガス)を詰め込んだガスボンベがガス源として好ましい。なお、前記清浄空気として屋内外の空気を用いる場合、活性炭素などの化学物質吸着剤を通過させて清浄化することが望ましい。
The chemical substance emission measurement device in the interior space of the building may further include a connection port to a clean gas source for cleaning the inside of the container with clean gas. A small clean gas cylinder may be constantly attached. Since moisture is an obstacle to accurate measurement, the clean gas source needs to be a controlled gas source of moisture.
In view of that, a gas cylinder filled with humidity-controlled clean air (or an inert gas such as nitrogen, or a gas considered to be clean such as oxygen) is preferable as the gas source. In addition, when indoor and outdoor air is used as the clean air, it is desirable to pass a chemical substance adsorbent such as activated carbon for purification.

本発明の装置に用いるセンサとしては、ホルムアルデヒドやVOC等の有害化学物質に反応する半導体センサを用いる。このセンサによって、ホルムアルデヒドやVOC等の有害化学物質の放散が低い材料をスクリーニングしたり、内部空間における化学物質濃度が高い建築物において、その化学物質放散の原因部位を探索する。   As a sensor used in the apparatus of the present invention, a semiconductor sensor that reacts with harmful chemical substances such as formaldehyde and VOC is used. This sensor screens materials with low emission of harmful chemical substances such as formaldehyde and VOC, and searches for the cause of chemical emission in buildings where the concentration of chemical substances in the internal space is high.

一般に、半導体の電気伝導度は、キャリアの実効電荷、移動度、濃度の積に比例すると考えられる。酸化錫や酸化亜鉛等の金属酸化物半導体の表面で起きる還元性ガスの電気伝導度の変化は、これら3つの因子の変化に起因するが、センサの作製方法やそれを構成する粒子の形やサイズなどによって、各々のセンサの性能の違いとなる。酸化錫や酸化亜鉛等の金属酸化物半導体は、結晶中に自由電子(伝導電子)が存在し、n型半導体特性を有する。さらに、金属酸化物半導体の結晶表面には、空気中に存在する酸素が、金属酸化物半導体の結晶中に存在する伝導電子の一部を捕獲し、吸着している。これら吸着酸素は、ポテンシャルバリアを構築し、キャリアの移動を妨害させることで、センサの電気抵抗を増大させる。室内に放散している化学物質(還元性ガス)が共存すると、酸化反応し、捕獲していた電子を半導体の結晶中へ再び放出する。この結果、伝導電子が増加することで、半導体の電気伝導が増加し、センサの電気抵抗は減少する。これが放散化学物質をセンサが感知するメカニズムである。このように、半導体センサによる化学物質の感知過程には、半導体表面での還元性ガスの吸脱着反応が関与している。したがって、半導体センサの感度向上および測定の迅速化を図るためには、前記反応速度を速めることが必要であり、上述のことから、反応速度を速めるためには、測定雰囲気とセンサ部を加熱ヒータ等の温度制御手段によって高温状態に保持することが重要であることが理解される。   In general, the electrical conductivity of a semiconductor is considered to be proportional to the product of the effective charge, mobility, and concentration of carriers. Changes in the electric conductivity of the reducing gas that occurs on the surface of metal oxide semiconductors such as tin oxide and zinc oxide are caused by changes in these three factors. Depending on the size, etc., the performance of each sensor will differ. Metal oxide semiconductors such as tin oxide and zinc oxide have free electrons (conducting electrons) in the crystal and have n-type semiconductor characteristics. Further, oxygen present in the air captures and adsorbs some of the conduction electrons present in the metal oxide semiconductor crystal on the crystal surface of the metal oxide semiconductor. These adsorbed oxygens increase the electrical resistance of the sensor by building a potential barrier and hindering carrier movement. When chemical substances (reducing gas) diffused into the room coexist, an oxidation reaction occurs, and the captured electrons are released again into the semiconductor crystal. As a result, the increase in conduction electrons increases the electrical conduction of the semiconductor and decreases the electrical resistance of the sensor. This is the mechanism by which the sensor senses released chemicals. Thus, the chemical substance sensing process by the semiconductor sensor involves the adsorption / desorption reaction of the reducing gas on the semiconductor surface. Therefore, in order to improve the sensitivity of the semiconductor sensor and speed up the measurement, it is necessary to increase the reaction speed. From the above, in order to increase the reaction speed, the measurement atmosphere and the sensor unit are heated by a heater. It is understood that it is important to maintain a high temperature state by a temperature control means such as.

また、本発明にかかる化学物質放散度評価方法は、サンプリング容器の内部または該容器に連通する空間に半導体センサを設置し、前記サンプリング容器に多種多様な測定対象物の所定量を導入し、所定時間に亘って前記半導体センサの読み取り値を記録し、得られた多数の読み取り値と別途精密測定機器によって測定した前記測定対象物の化学物質放散速度(μg/m2・h)との相関を重回帰分析により求め、それによって、前記多種多様な測定対象物一般と前記化学物質一般(総揮発性有機化合物)との相関関係式を求めるか、相関関係をグラフ化し、その後、前記サンプリング容器により測定した新たな測定対象物のガスセンサ読み取り値を前記相関関係式もしくは相関関係グラフに当てはめて前記新たな測定対象物の化学物質放散度を評価することを特徴とする。
この方法の実際の運用に当たっては、前記半導体センサの信号をデータロガなどのデータ記録装置を経由してコンピュータに接続し、該コンピュータには前記相関関係式もしくは相関グラフのデータと、前記半導体センサの読み取り値とを照合判断するプログラムを記憶させておく。かかる構成によって、現場での半定量的な評価を迅速に行うことができる。
In the chemical substance emission degree evaluation method according to the present invention, a semiconductor sensor is installed in a sampling container or in a space communicating with the container, and a predetermined amount of various objects to be measured is introduced into the sampling container. The reading value of the semiconductor sensor is recorded over time, and the correlation between the obtained reading value and the chemical substance release rate (μg / m 2 · h) of the measurement object measured by a separate precision measuring instrument is obtained. Obtained by multiple regression analysis, thereby obtaining a correlation formula between the various measurement objects in general and the chemical substances in general (total volatile organic compounds), or graphing the correlation, and then using the sampling container Applying the measured gas sensor reading value of the new measurement object to the correlation equation or correlation graph, the chemical substance emission rate of the new measurement object It is characterized by evaluating.
In actual operation of this method, the signal of the semiconductor sensor is connected to a computer via a data recording device such as a data logger, and the computer stores the correlation equation or correlation graph data and the reading of the semiconductor sensor. A program for checking the value is stored. With this configuration, semi-quantitative evaluation at the site can be performed quickly.

本発明方法は、本発明者が先に非特許文献4にて提案した半導体を用いた化学物質の簡易評価方法を改良発展させたものである。先の提案の方法では、化学物質としてトルエンならトルエンという各具体的な化学物質において、各具体的な建材との間にある一定の相関が確認され、その相関が類似の物質や類似の建材に対して適用できることを知見してなされたものであった。しかしながら、さらに建材一般、化学物質一般にまで拡大して適用すると、相関が無効な領域に入ってしまい、測定、評価に大きな誤差が生じてしまうため、拡大適用ができなかった。しかも、測定データは、単位体積当たりの化学物質の濃度であり、放散速度値でなかったため、化学物質の放散を経時的に予測することができなかった。すなわち、放散源を特定することにも、今後の居住空間における汚染進行の予測などには、無力であった。   The method of the present invention is an improvement and development of a simple chemical substance evaluation method using a semiconductor previously proposed by the present inventors in Non-Patent Document 4. In the method proposed earlier, if toluene is used as the chemical substance, a certain correlation is confirmed with each specific building material, such as toluene, and this correlation is found between similar substances and similar building materials. It was made by knowing that it can be applied. However, if the application is further expanded to general building materials and chemical substances in general, the correlation will enter an invalid region, and a large error will occur in measurement and evaluation, so that it could not be expanded. In addition, since the measurement data is the concentration of the chemical substance per unit volume and not the emission rate value, the emission of the chemical substance could not be predicted over time. In other words, it was powerless to specify the radiation source and to predict the progress of contamination in the living space in the future.

これに対して、本発明者は、測定データとして化学物質の放散速度(μg/m2・h)を採用するとともに、測定データを経時的に整理し、得られた膨大なデータを重回帰モデルに当てはめ、相関の得られるグラフ平面を求めた。その結果、そのようなグラフ平面が存在したので、この平面における相関を実際の精密機器によって得た実測データと照合した。照合の結果、化学物質一般と、建材一般との間に一つのグラフ平面で表すことのできる相関が存在することを確認するに至った。本発明の前記化学物質放散速度評価方法は、かかる知見に基づいてなされたものである。 On the other hand, the present inventor adopts a chemical substance emission rate (μg / m 2 · h) as measurement data, organizes the measurement data over time, and uses the obtained data as a multiple regression model. And the graph plane from which the correlation was obtained was obtained. As a result, since such a graph plane existed, the correlation in this plane was collated with actually measured data obtained by an actual precision instrument. As a result of collation, we came to confirm that there is a correlation that can be expressed in one graph plane between general chemical substances and general building materials. The chemical substance release rate evaluation method of the present invention has been made based on such knowledge.

前記測定対象物が建築材料の採取片である場合は、前記センサの読み取り値と前記相関式もしくは相関グラフに照合させて得た化学物質放散速度値に基づいて前記建築材料のスクリーニングを行うことができる。この採取片によるスクリーニングは、後述の図2に示す小形チャンバーを用いた測定法により実現される。   When the object to be measured is a sampling piece of building material, the building material may be screened based on a chemical substance emission rate value obtained by collating the reading value of the sensor with the correlation equation or the correlation graph. it can. This screening by the collected piece is realized by a measurement method using a small chamber shown in FIG.

前記測定対象物が、建築物内部空間の雰囲気である場合は、建築物内部で測定を行い、室内TVOC濃度を測定したり、複数箇所で得られた前記センサの読み取り値を比較して、最も値の高かった箇所を特定することにより、放散化学物質の放散源部位(原因部位)を割り出すことが可能となる。この場合は、前記小形チャンバーではなく、後述の図4から図7に示す本発明の可搬可能な簡易型の測定装置を用いて行われる。この簡易型の装置では、後述するようにコップ形の容器内に半導体センサを取り付けたものであり、このコップ形の容器の開口部を絨毯や建具や壁材などの建材に押し当てて各建材から放散したガスを容器内に採取して測定する。したがって、前記建築物内部の雰囲気とは、主に建材表面のガスを直接採取した採取ガスを意味することになる。   If the object to be measured is the atmosphere of the internal space of the building, the measurement is performed inside the building, the indoor TVOC concentration is measured, or the readings of the sensor obtained at a plurality of locations are compared. By identifying the location where the value is high, it is possible to determine the emission source site (causal site) of the emission chemical substance. In this case, the measurement is performed not by the small chamber but by using a portable and simple measuring device of the present invention shown in FIGS. 4 to 7 described later. In this simple device, a semiconductor sensor is mounted in a cup-shaped container as will be described later, and each building material is pressed against the building material such as carpets, joinery and wall materials. Collect and measure the gas released from Therefore, the atmosphere inside the building means a collected gas obtained mainly by directly collecting the gas on the surface of the building material.

なお、前述の本発明の化学物質放散度評価方法において、TVOC濃度をトルエン量に換算して行うことができるので、望ましくは、TVOC濃度をトルエン換算により求める。それは、トルエン量に換算することによって、屋内で発生している化学物質の放散量の評価をより統一的に把握することができるからである。   In the above-described chemical substance emission degree evaluation method of the present invention, since the TVOC concentration can be converted into the amount of toluene, the TVOC concentration is preferably determined by conversion into toluene. This is because conversion to the amount of toluene makes it possible to more uniformly grasp the evaluation of the emission amount of chemical substances generated indoors.

前記TVOC濃度の測定値をトルエン換算することによって、屋内で発生している有機化学物質の分散量の評価をより統一的に把握可能と判断する理論的根拠を以下に説明する。   The theoretical basis for determining that the evaluation of the dispersion amount of organic chemical substances generated indoors can be grasped more uniformly by converting the measured value of the TVOC concentration into toluene will be described below.

(臭いセンサ値と有機化学物質濃度との関係)
有機化学物質のような還元性ガスによるセンサ電気抵抗の変化は、その濃度との間で、指数関数の関係を持ち、一定の濃度範囲において、次式(1)
R=KCn ・・・・・(1)
(式中、Rはセンサ抵抗値、K、nは定数、Cはガス濃度である。)で表すことができる。
(Relationship between odor sensor value and organic chemical concentration)
The change in sensor electrical resistance due to reducing gas such as organic chemicals has an exponential relationship with its concentration. In a certain concentration range, the following equation (1)
R = KC n (1)
(Where R is the sensor resistance value, K and n are constants, and C is the gas concentration).

半導体センサの反応性は、前記(1)式のように、センサ部の抵抗値で評価するが、センサ部をブリッジ回路等の電気回路に組み込んで使用する場合、抵抗値変化を電気回路で偏差電位として取り出し、電気的出力(V)で評価する。ガス感度ΔVは、清浄空気中での電気的出力をV0、ガスがある時の出力値をVtとすれば、下記式(2)
ΔV=Vt−V0 ・・・・・(2)
と定義される。
The reactivity of the semiconductor sensor is evaluated by the resistance value of the sensor unit as in the above equation (1). However, when the sensor unit is incorporated in an electric circuit such as a bridge circuit, the change in resistance value is deviated by the electric circuit. It is taken out as a potential and evaluated by electrical output (V). The gas sensitivity ΔV is expressed by the following formula (2), where V 0 is the electrical output in clean air and V t is the output value when there is gas.
ΔV = V t −V 0 (2)
Is defined.

ΔVとガス濃度Cとの関係式は、前記(1)式と同様に、次式(3)
ΔV=K’Cn' ・・・・・(3)
(式中、K’、n’は定数である。)となる。
The relational expression between ΔV and gas concentration C is the following expression (3), similar to the expression (1).
ΔV = K'C n ' (3)
(Where K ′ and n ′ are constants).

また、前記(3)式は、臭いセンサ値と有機化学物質濃度との関係を表す次式(4)
S=A×log10C+B ・・・・・(4)
(式中、Sは臭いセンサ値、A,Bは定数である。)に変換できる。
Moreover, the said (3) Formula is following Formula (4) showing the relationship between an odor sensor value and an organic chemical substance density | concentration.
S = A × log 10 C + B (4)
(Wherein S is an odor sensor value, and A and B are constants).

(臭いセンサ値と総揮発性有機化学物質濃度(TVOC)との関係)
ここで、室内のn種類の化学物質濃度をC1、C2、・・・・・、Cnとし、各々の物質の単独の臭いセンサ値をS1、S2、・・・・・、Snとする。各々の有機化学物質濃度(例えば、Si)を単一の有機化学物質濃度(Sj)に換算するため、前記(4)式から下記式(5)
log10Cj=(Aj×log10Ci+Bi−Bj)/Aj ・・・(5)
を得る。
(Relationship between odor sensor value and total volatile organic chemical concentration (TVOC))
Here, it is assumed that the concentration of n kinds of chemical substances in the room is C1, C2,..., Cn, and the single odor sensor value of each substance is S1, S2,. In order to convert each organic chemical substance concentration (for example, Si) into a single organic chemical substance concentration (Sj), from the above equation (4), the following equation (5)
log 10 Cj = (Aj × log 10 Ci + Bi−Bj) / Aj (5)
Get.

トルエン換算した全濃度(Ctvoc)の場合は、下記式(6)
Ctvoc=Σ10|(Aj×log10Ci+Bi-Bt)/At| ・・・・・(6)
となる。
In the case of the total concentration in terms of toluene (Ctvoc), the following formula (6)
Ctvoc = Σ10 | (Aj × log10Ci + Bi-Bt) / At | (6)
It becomes.

よって、室内での臭いセンサ値(Stvoc)とトルエン換算した全濃度(Ctvoc)との間には、次式(7)
Stvoc=At×log10Ctvoc + Bt
=At×log10Σ|(Aj×log10Ci+Bi-Bt)/At| + Bt
・・・・・(7)
(式中、At、Btはトルエンの定数である。)が成り立つと考えてよい。
Therefore, between the indoor odor sensor value (Stvoc) and the total concentration converted to toluene (Ctvoc), the following equation (7)
Stvoc = At × log 10 Ctvoc + Bt
= At × log 10 Σ | (Aj × log10Ci + Bi-Bt) / At | + Bt
(7)
(In the formula, At and Bt are toluene constants).

前記関係に基づき、実際に小形チャンバーを用い、室内レベルに段階的に調整したトルエン濃度(Ct)と臭いセンサ値(S)の関係を求めたところ、図1のようになった(S=0.88891×log10Ct−1.0736、相関係数R=0.99471)。
なお、上記相関式における定数は、各センサにより異なる。
Based on the above relationship, the relationship between the toluene concentration (Ct) and the odor sensor value (S), which were actually adjusted to the indoor level using a small chamber, was obtained as shown in FIG. 1 (S = 0). .88891 × log 10 Ct−1.0736, correlation coefficient R = 0.99471).
Note that the constants in the correlation equation differ depending on each sensor.

この時の小形チャンバーによる測定には、本発明の簡易型測定装置に用いる臭いセンサと同じ臭いセンサを搭載し、JIS A1901に準拠した小形チャンバー(1000mm×1000mm、0.5m3;SUS304製)を用いた。トルエンを所定濃度に設定するため、マイクロピペットを用いてガラスシャーレ(100mmφ)に滴下した。このシャーレを前記チャンバー内に設置後、臭いセンサ値が平衡になった時点で、トルエン濃度測定のため、チャンバー内の空気をサンプリングした。また、チャンバー内の有機化学物質濃度を段階的に低減させるため、30分間1〜2回/時で換気し、上記と同様に、臭いセンサ値が平衡になった時点で、チャンバー内の空気をサンプリングし、有機化学物質(トルエン)濃度を測定した。 The measurement by the small chamber at this time is equipped with the same odor sensor as the odor sensor used in the simplified measuring apparatus of the present invention, and a small chamber (1000 mm × 1000 mm, 0.5 m 3 ; manufactured by SUS304) conforming to JIS A1901. Using. In order to set toluene at a predetermined concentration, it was dropped into a glass petri dish (100 mmφ) using a micropipette. After the petri dish was placed in the chamber, the air in the chamber was sampled for measuring the toluene concentration when the odor sensor value reached equilibrium. Also, in order to reduce the concentration of organic chemicals in the chamber stepwise, ventilate once or twice for 30 minutes / hour, and when the odor sensor value is balanced, Sampling was performed and the concentration of organic chemicals (toluene) was measured.

前述のようにトルエン濃度に換算した有機化学物質濃度(Ct)と、臭いセンサ値(S)との間の相関係数は0/99471という高い値を示しており、本発明の評価方法が有効であることを示している。   As described above, the correlation coefficient between the organic chemical substance concentration (Ct) converted to the toluene concentration and the odor sensor value (S) shows a high value of 0/99471, and the evaluation method of the present invention is effective. It is shown that.

前記構成の本発明にかかる化学物質放散度評価方法によれば、以下のような効果を得ることができる。
(建築材料のスクリーニングおよび室内TVOC濃度の測定における効果)
(i) 建築材料の採取試料を装置の容器に入れ、数分〜数10分以内に結果が入手できる。
(ii) 同様な製品、同様な製造方法での製品、同様な化学物質を含有する製品なら、従来の小形チャンバー法でのGC、GC/MSやHPLCを用いた測定による精確なデータとの相関関係を把握することが可能であり、その関係に基づいて、化学物質の放散量(放散速度)を精度良く測定することができる。
(iii) 一般の製品でも、化学物質の放散量(放散速度)の低いものを簡易に選別できる。必要なら、本発明方法により予備選別しておき、選別個数を絞り、残りの候補について従来の精密測定方法でより精確な放散量(放散速度)を測定して、選別を確定すれば、製品の選別の省力化を実現できる。
(iv) 残存化学物質による半導体センサのドリフト(残存)効果を受けにくい。
According to the chemical substance emission degree evaluation method of the present invention having the above-described configuration, the following effects can be obtained.
(Effects in building material screening and indoor TVOC concentration measurement)
(I) Samples of building materials are placed in the container of the device, and the results can be obtained within minutes to tens of minutes.
(Ii) For similar products, products with similar manufacturing methods, and products containing similar chemical substances, correlation with accurate data measured by GC, GC / MS and HPLC using the conventional small chamber method It is possible to grasp the relationship, and based on the relationship, it is possible to accurately measure the emission amount (emission rate) of the chemical substance.
(Iii) Even for general products, those with low chemical emission (emission rate) can be easily selected. If necessary, pre-sorting by the method of the present invention, narrowing the number of sorting, measuring the more accurate emission amount (emission rate) with the conventional precision measurement method for the remaining candidates, and confirming the selection, It is possible to save labor in sorting.
(Iv) Less susceptible to semiconductor sensor drift (residual) effects due to residual chemicals.

(建築物内部空間の汚染源箇所の特定における効果)
(i) シックハウス症候群への対策のため、内部空間の化学物質濃度が高い建築物における化学物質放散源部位を、簡便にかつ迅速(数分以内)に探索することが可能である。
(ii) 床、壁、天井、床下、壁内、天井裏、建具、什器等の備品(外部、内部)等、あらゆる部位、箇所の検査が可能である。さらに、建材の表面剤ばかりでなく、下地材の影響までも把握可能である。
(iii) 戸建て住宅ばかりでなく、マンション等の集合住宅、オフィス、医療施設、老健施設、宿泊施設、教育施設、美術館等のあらゆる用途の建物に適用可能である。
(iv) 化学物質放散源箇所を特定することで、効果的、迅速、低コストでシックハウス改善対策および予防対策が可能となる。さらに、シックハウス原因物質の検出に留まらず、臭気物質の検出も可能であるため、臭気対策にも適用可能である。
(v) 建築物を構成する建築材料に関して同様な製品、同様な製造方法での製品、同様な化学物質を含有する製品なら、従来の小形チャンバー法による精確なデータとの相関関係を把握することができ、その把握した相関関係に基づいて、測定箇所からの化学物質の放散量(放散速度)を精度良く(半定量的に)予測し、建築物において設計図等で指定した材料の選択ミスを発見し、その部位の除去もしくは低汚染化を実施することができる。
(vi) 残存化学物質による半導体センサのドリフト(残存)効果を受けにくい。
(Effects in identifying the source of contamination in the interior space of the building)
(I) As a countermeasure against sick house syndrome, it is possible to easily and quickly (within several minutes) search for a chemical emission source site in a building having a high chemical concentration in the internal space.
(Ii) It is possible to inspect all parts and locations such as floors, walls, ceilings, floors, interiors, backs of ceilings, fixtures, fixtures and other fixtures (external and internal). Furthermore, it is possible to grasp not only the surface agent of building materials but also the influence of the base material.
(Iii) It is applicable not only to detached houses but also to buildings of various uses such as apartment houses such as apartments, offices, medical facilities, health facilities, accommodation facilities, educational facilities, art museums.
(Iv) By identifying the location of the chemical emission source, it is possible to take measures to improve and prevent sick houses effectively, quickly and at low cost. Furthermore, since it is possible not only to detect sick house causing substances but also to detect odorous substances, it is also applicable to odor countermeasures.
(V) For building materials that make up buildings, products that have similar manufacturing methods, products that have similar manufacturing methods, and products that contain similar chemical substances must be correlated with accurate data from the conventional small chamber method. Based on the grasped correlation, the amount of chemical substance released from the measurement location (emission rate) is predicted accurately (semi-quantitatively), and the material selection error specified in the design drawing etc. in the building Can be found, and the site can be removed or reduced in contamination.
(Vi) Less susceptible to drift (residual) effects of semiconductor sensors due to residual chemicals.

以下、本発明の実施例を説明するが、以下の実施例は本発明を好適に説明するための例示に過ぎず、なんら本発明を限定するものではない。   Hereinafter, examples of the present invention will be described. However, the following examples are merely examples for suitably explaining the present invention, and do not limit the present invention.

図2は、本発明にかかる化学物質放散度評価装置を建築材料のスクリーニングに好適に構成した場合の概略構成を示すものである。
この装置は、測定する建材試料1を入れる密閉容器2と、半導体センサ3と、容器2内の雰囲気と前記半導体センサ3とを高温に維持する温度制御手段4と、容器2内の気体を均一に撹拌する撹拌手段(気流発生手段)5と、半導体センサ3の読み取り値をデータロガ(自記計測器)へ取り込むためのデータ処理装置6からなる。
FIG. 2 shows a schematic configuration when the chemical substance emission degree evaluation apparatus according to the present invention is suitably configured for building material screening.
This apparatus includes a sealed container 2 for storing a building material sample 1 to be measured, a semiconductor sensor 3, temperature control means 4 for maintaining the atmosphere in the container 2 and the semiconductor sensor 3 at a high temperature, and a uniform gas in the container 2. And a data processing device 6 for taking the reading value of the semiconductor sensor 3 into a data logger (self-recording measuring instrument).

前記密閉容器2としては、容器自体から化学物質を放散しないガラス製や金属製等の材質であれば、何でも良い。密閉容器2の大きさは、測定する試料1の大きさに依存する。また、前記撹拌手段5としては、慣用の撹拌手段を用いることができる。図示の撹拌手段5は、容器2の底部に設置した撹拌子5aと、この撹拌子5aを駆動するスターラー5bとから構成されている。この実施例では撹拌手段5として撹拌子を用いているが、容器内の雰囲気に気流を発生させることができればいかなる機構であっても良い。   The sealed container 2 may be anything as long as it is made of glass or metal that does not dissipate chemical substances from the container itself. The size of the sealed container 2 depends on the size of the sample 1 to be measured. Further, as the stirring means 5, a conventional stirring means can be used. The illustrated stirring means 5 includes a stirring bar 5a installed at the bottom of the container 2 and a stirrer 5b for driving the stirring bar 5a. In this embodiment, a stirrer is used as the stirring means 5, but any mechanism may be used as long as it can generate an air flow in the atmosphere in the container.

なお、図示していないが、連続的に測定する場合を考慮して、精確なデータ取得のために、容器2に給排気口を設けるとともに、容器内の空気を清浄空気もしくは不活性ガスにチャージするために換気手段を設けることが好ましい。さらに、雰囲気が清浄空気でない場所で測定する場合などには、給気口に清浄空気もしくは不活性ガスのボンベ等のガス源を連結しておくことが必要となる。また、この装置においては、臭いセンサ3の信号を電圧に変換するモジュールを設置するケースもある。   Although not shown, considering the case of continuous measurement, in order to acquire accurate data, the container 2 is provided with an air supply / exhaust port, and the air in the container is charged with clean air or inert gas. Therefore, it is preferable to provide ventilation means. Furthermore, when measuring in a place where the atmosphere is not clean air, it is necessary to connect a gas source such as clean air or an inert gas cylinder to the air supply port. Moreover, in this apparatus, there is a case where a module for converting the signal of the odor sensor 3 into a voltage is installed.

前記温度制御手段4の一例として、温度制御が容易なセラミックヒーターを好適に用いることができる。この加熱手段4によってセンサ3を高温に維持し、センサ3の感度および感知時間を短縮化することができる。設定温度としては、25℃〜28℃(特に冬期で)が好適である。加速試験として、建材にダメージを与えない程度のさらに高温での使用も考えられる。
このように本装置では、温度制御手段により、さらには撹拌手段による気流の発生により、冬期などの放散量が低下する状況下においても、測定が可能になる。また、かかる感度向上手段により、内装の仕上材ばかりでなく、下地材の影響も把握できる。さらにエージング試験を時間的に短縮する加速試験が可能となる。
As an example of the temperature control means 4, a ceramic heater that can be easily temperature-controlled can be suitably used. By this heating means 4, the sensor 3 can be maintained at a high temperature, and the sensitivity and sensing time of the sensor 3 can be shortened. The set temperature is preferably 25 ° C. to 28 ° C. (especially in winter). As an accelerated test, use at a higher temperature that does not damage building materials is also conceivable.
As described above, in this apparatus, measurement can be performed even under a situation where the amount of radiation is reduced in winter or the like due to the generation of airflow by the temperature control means and further by the stirring means. In addition, the sensitivity improving means can grasp not only the finish material for the interior but also the influence of the base material. Furthermore, an accelerated test that shortens the aging test in terms of time is possible.

前記半導体センサ3は、容器2内に設置されており、その容器2への挿入口には、容器2内の気密を保ち、かつガスとの反応性がなく、化学物質を放散することのないテフロン(登録商標)や真鍮等の低反応性材料7を使用して、センサ3を固定している。なお、本装置においては、容器2内に飽和塩水(乾燥剤)8を入れており、容器2内の湿度が大きく変動しないようにしている。湿気が高いと、測定精度が落ちるので、測定対象に水分が多量に含まれている場合などの容器内の湿度が上昇する場合には、前記乾燥剤や乾燥装置の設置によって、湿気を抑えることが重要になる。なお、この湿気抑制手段としては、この実施例でのように飽和塩水を利用したものでも良いし、その他、公知の湿気低減手段を用いてもよい。   The semiconductor sensor 3 is installed in the container 2, and the insertion port into the container 2 is kept airtight in the container 2, is not reactive with gas, and does not dissipate chemical substances. The sensor 3 is fixed using a low-reactivity material 7 such as Teflon (registered trademark) or brass. In this apparatus, saturated salt water (desiccant) 8 is placed in the container 2 so that the humidity in the container 2 does not fluctuate greatly. If the humidity is high, the measurement accuracy will drop, so if the humidity in the container rises, such as when the measurement target contains a large amount of moisture, suppress the humidity by installing the desiccant or drying device. Becomes important. In addition, as this moisture suppression means, the thing using saturated salt water like this Example may be used, and a well-known moisture reduction means may be used in addition.

予め、JIS A1901−2003に規定の小形チャンバー法により、フローリング、合板、カーペット、ビニルクロス等の約数十種類の建築材料から放散する総揮発性有機化合物(TVOC)放散速度TS(μg/m2・h)を測定した。 The total volatile organic compound (TVOC) emission rate TS (μg / m 2 ) emitted from about several dozen types of building materials such as flooring, plywood, carpets, vinyl cloth, etc. in advance by the small chamber method specified in JIS A1901-2003 -H) was measured.

一方において、前記装置2に同様の各種建築材料を入れ、半導体センサ3の測定値(電圧V)の経時変化(30分程度)を記録した。この測定値の経時変化を周知の重回帰モデルを用いて分析し、各建築材料に対する半導体センサ3の読み取り値の変化と、実際の放散速度との相関が見いだせる相関式を特定した。
得られた相関式を示すグラフにおいて、前記実際の測定値である放散速度TSを横軸にとり、対する縦軸にはセンサ読み取り値Vをとって、各建築材料での値をTS−V象限上にプロットした。その結果得られた相関グラフが図3である。なお、この図3においては、図面が煩雑にならないように建築材料として代表的な10種(A〜J)のみをプロットして示した。
On the other hand, the same various building materials were put into the device 2 and the change over time (about 30 minutes) of the measured value (voltage V) of the semiconductor sensor 3 was recorded. The change over time of the measured value was analyzed using a well-known multiple regression model, and a correlation equation that can find the correlation between the change in the reading value of the semiconductor sensor 3 for each building material and the actual emission rate was identified.
In the graph showing the obtained correlation equation, the horizontal axis represents the diffusion rate TS, which is the actual measurement value, and the vertical axis represents the sensor reading value V, and the values for each building material are in the TS-V quadrant. Plot to The correlation graph obtained as a result is shown in FIG. In FIG. 3, only 10 types (A to J) representative as building materials are plotted so as not to complicate the drawing.

前記相関式を求めるまでをさらに詳しく説明する。前述のように、フローリング、合板、カーペット、壁紙など数10種類のデータより算出する。小形チャンバー内に試料を設置し、設置後、4分、6分、8分、10分、・・・、18分、20分の臭いセンサ値およびチャンバー内温度を測定する。   The process until the correlation equation is obtained will be described in more detail. As described above, it is calculated from several tens of kinds of data such as flooring, plywood, carpet, and wallpaper. A sample is placed in a small chamber, and after installation, the odor sensor value and the chamber temperature are measured for 4 minutes, 6 minutes, 8 minutes, 10 minutes, ..., 18 minutes, 20 minutes.

この時に用いられる重回帰式は、yを目的変数、xを説明変数とした場合、以下の式(i)ようになる。
y=a11+a22+・・・・・+ann+att+ahh+b (i)
(式中、xnは(試料設置後n分後のセンサ値)−(ブランク値)であり、xtは温度、xhは湿度、anは回帰係数である。)
The multiple regression equation used at this time is expressed by the following equation (i), where y is an objective variable and x is an explanatory variable.
y = a 1 x 1 + a 2 x 2 + ····· + a n x n + a t x t + a h x h + b (i)
(Wherein, x n is (sensor value after n minutes after sample installation) - (a blank value), x t is the temperature, x h is the humidity, a n are regression coefficients.)

次に、前記重回帰式のyおよびxn,xt,xhに測定値を導入し、回帰係数anを求める。ここで、チャンバー内の温湿度が一定である場合は、att+ahhの項を省いてよい。結果として、下記の重回帰式(ii)が求められる。
y=180.8x1−2583.3x2+1733.8x3+622.7x4−1548.8x5+7495.9x6
−6408.0x7+9027.8x8−8634.5x9 (R=0.8303) (ii)
なお、上記重回帰式における定数は、各センサにより異なる。
Then, the multiple regression equation of y and x n, x t, introducing the measured values to x h, a regression coefficient a n. Here, when the temperature and humidity in the chamber are constant, the term a t x t + a h x h may be omitted. As a result, the following multiple regression equation (ii) is obtained.
y = 180.8x 1 -2583.3x 2 + 1733.8x 3 + 622.7x 4 -1548.8x 5 + 7495.9x 6
-6408.0x 7 + 9027.8x 8 -8634.5x 9 ( R = 0.8303) (ii)
In addition, the constant in the said multiple regression equation changes with each sensors.

解析する時間は、30分前後が最適である。解析時間を短くすれば、測定は早く済むが、精度は落ちることになる。前述の試料のスクリーニングだけであれば、数分以内で評価を完了させることができる。   The optimal analysis time is around 30 minutes. If the analysis time is shortened, the measurement can be done quickly, but the accuracy will drop. If only the above-described sample screening is performed, the evaluation can be completed within a few minutes.

上記解析法だけでなく、試料設置後の、半導体センサ値の上昇時(30分以内)の微分値を使用することも可能である。その他、試料設置後の、半導体センサ値の上昇時の変化を解析できる数学的手法が応用できる。   In addition to the above analysis method, it is also possible to use a differential value when the semiconductor sensor value rises (within 30 minutes) after the sample is placed. In addition, it is possible to apply a mathematical method that can analyze a change when the semiconductor sensor value increases after the sample is placed.

なお、前記重回帰式を求める場合、建材種類別に求めれば、さらに相関が高い式を求めることができる。   In addition, when calculating | requiring the said multiple regression equation, if it calculates | requires according to building material kind, a formula with a still higher correlation can be calculated | required.

前述のように、測定データの相関を重回帰分析にて求めた結果、図3に見るように、TS−V間には、直線で示したような相関が明らかに認められる。したがって、VOC放散が疑われるできるだけ多種の建築材料について、予め小形チャンバー法により精密な放散速度を求めておき、同種の建築材料の半導体センサによる読み取り値との相関を重回帰分析によって求め、これを実測値と照合して検証しておけば、その後は、現場にて、後述するような本発明にかかる簡易な放散度評価装置を用いて、放散速度を半定量的にリアルタイムで評価することが可能となる。   As described above, as a result of obtaining the correlation of the measurement data by the multiple regression analysis, as shown in FIG. 3, the correlation as shown by the straight line is clearly recognized between TS-V. Therefore, for as many building materials as possible that VOC emission is suspected, the precise emission rate is obtained in advance by the small chamber method, and the correlation with the reading value by the semiconductor sensor of the same kind of building material is obtained by multiple regression analysis. Once verified against the actual measurement values, the emission rate can be evaluated semi-quantitatively in real time using a simple emission degree evaluation apparatus according to the present invention as will be described later. It becomes possible.

図4は、本発明にかかる化学物質放散度評価装置の他の具体例を示したもので、建築物の内部空間の化学物質分散濃度を測定するとともに、連続的に複数箇所の部位における化学物質放散度を測定可能に特化した装置である。室内空間の測定用の場合は、室内空気と臭いセンサが接続できる形状であればどのようなものでも良い。   FIG. 4 shows another specific example of the chemical substance emission degree evaluation apparatus according to the present invention. The chemical substance dispersion concentration in the internal space of the building is measured, and the chemical substances in a plurality of locations are continuously provided. It is a specialized device that can measure the degree of emission. In the case of measuring indoor space, any shape can be used as long as it can connect indoor air and an odor sensor.

この装置は、広い開口部10aを有するコップ形の容器10と、容器10内に固定された半導体センサ11と、この半導体センサ11を高温に維持する加熱手段12と、容器10内の気体を均一に撹拌する撹拌手段13と、前記容器の側面に固定され、容器10の底部に形成された接続口10bに連結する小型清浄空気ボンベ(あるいは窒素等の不活性ガスボンベ)14と、前記容器10の外底部に連結された支持手段15とを有する。   This apparatus includes a cup-shaped container 10 having a wide opening 10a, a semiconductor sensor 11 fixed in the container 10, heating means 12 for maintaining the semiconductor sensor 11 at a high temperature, and a gas in the container 10 uniformly. Agitation means 13 for agitation, a small clean air cylinder (or an inert gas cylinder such as nitrogen) 14 fixed to the side surface of the container and connected to a connection port 10b formed at the bottom of the container 10, and the container 10 And support means 15 connected to the outer bottom.

前記容器10は、強化ガラスやステンレス製であり、測定対象部位にぶつかっても破損せず、自身からは化学物質を放散しない。前記加熱手段12としては特に限定されないが、セラミックヒーターが加熱量に対する占有体積が少なくて済み、かつ制御が容易であるため、好ましい。また、前記撹拌手段13としては、小形のファンを用いることができる。   The container 10 is made of tempered glass or stainless steel, and does not break even if it hits a measurement target site, and does not dissipate chemical substances from itself. The heating means 12 is not particularly limited, but a ceramic heater is preferable because it occupies a small volume with respect to the heating amount and is easy to control. Further, a small fan can be used as the stirring means 13.

前記小型清浄空気ボンベ(あるいは不活性ガスボンベ)14はバルブ14aによって開閉され、容器10内に清浄空気(あるいは不活性ガス、酸素、その他清浄化ガス)を噴射できるようになっている。したがって、先に測定空気を容器10内に取り込んで測定を完了した後、再び、他の箇所で測定する場合、その前に撹拌手段13を駆動しつつ、清浄空気ボンベ(あるいは不活性ガスボンベ)14から清浄空気(あるいは不活性ガス、酸素、その他清浄化ガス)を容器10内に噴射すれば、容器10内を即座に正常化でき、次の測定を実施することができる。   The small clean air cylinder (or inert gas cylinder) 14 is opened and closed by a valve 14 a so that clean air (or inert gas, oxygen, or other cleaning gas) can be injected into the container 10. Therefore, after the measurement air is first taken into the container 10 and the measurement is completed, when the measurement is performed again at another location, the clean air cylinder (or inert gas cylinder) 14 is driven while the stirring means 13 is driven before that. If clean air (or inert gas, oxygen, or other cleaning gas) is injected into the container 10, the inside of the container 10 can be immediately normalized and the next measurement can be performed.

前記支持手段15は、容器10への固定部15aと自在継ぎ手部15bと取手部15cとから構成されており、操作者は、取手部15cを把持し、容器10の開口部10aを測定対象部位に向けて傾けることで、図5〜7に示すように、天井、壁、床など様々な部位に開口部10aを押し当てることができ、それぞれの部位からの化学物質の放散度を評価することができる。   The support means 15 includes a fixing portion 15a to the container 10, a universal joint portion 15b, and a handle portion 15c. The operator holds the handle portion 15c and uses the opening portion 10a of the container 10 as a site to be measured. As shown in FIGS. 5 to 7, the opening 10 a can be pressed against various parts such as a ceiling, a wall, and a floor, and the degree of diffusion of chemical substances from each part can be evaluated. Can do.

図示の装置では、容器10の形状をコップ形としたが、床、壁、天井等の各部位からの化学物質が効率よく捕集できる容器であれば、形状は何でも良い。一般には、皿状、カップ状、丼状等があるが、隅角部のような平面でない箇所や幅木(壁が床に接する基部に設けた横板:壁面下部の損傷、汚れを防ぐもの)のように施工面積が狭いケースにも対応できるよう何種類かの形状の容器を用意しておくことが望ましい。   In the illustrated apparatus, the shape of the container 10 is a cup shape. However, any shape may be used as long as chemical substances from various parts such as a floor, a wall, and a ceiling can be efficiently collected. In general, there are dish-like, cup-like, bowl-like, etc., but non-planar places such as corners and skirting boards (horizontal plates provided at the base where the wall touches the floor: those that prevent damage and contamination at the bottom of the wall It is desirable to prepare several types of containers so that they can be used even in cases where the construction area is small.

本実施例では、容器10の材質を強化ガラスとしたが、容器自体から化学物質を放散しないガラス製や金属性等の材質であれば何でも良い。また、容器の大きさは、測定者1名で扱える程度がよい。   In this embodiment, the material of the container 10 is tempered glass, but any material such as glass or metal that does not dissipate chemical substances from the container itself may be used. In addition, the size of the container is good enough to be handled by one measurer.

本実施例では、連続測定時にも精確なデータ取得が可能とするために、容器10内の空気を清浄空気(もしくは不活性ガス)にチャージする清浄空気ボンベ(もしくは不活性ガスボンベ)を連結したが、必須ではない。また、容器と半導体センサの連結部分は、特に気密を要求しない。必要な場合は、テフロン(登録商標)や真鍮等の化学物質の放散が少ない材料を使用してシーリングする。さらに、容器に何箇所か穴を開け、測定対象の位置や形状により、容器内に半導体センサを差し込む箇所を変更しても良い。その場合、使用しない穴は、テフロン(登録商標)や真鍮等の化学物質の放散が少ない材料で塞ぐことが必要となる。   In this embodiment, in order to enable accurate data acquisition even during continuous measurement, a clean air cylinder (or inert gas cylinder) that charges the air in the container 10 to clean air (or inert gas) is connected. ,Not required. Moreover, the connection part of a container and a semiconductor sensor does not require airtight especially. If necessary, seal with a material that emits less chemicals, such as Teflon (registered trademark) or brass. Furthermore, some holes may be formed in the container, and the position where the semiconductor sensor is inserted into the container may be changed depending on the position and shape of the measurement target. In that case, the holes that are not used need to be closed with a material that emits less chemical substances such as Teflon (registered trademark) and brass.

本実施例の化学物質放散度評価装置によれば、どのような位置、形状の測定部位に対しても、容器10を当接させることができるので、建築物の様々な箇所を評価することができる。また、清浄空気ボンベ(もしくは不活性ガスボンベ)14を携行しているので、容器10内を即座に清浄空気(もしくは不活性ガス)により清浄化できるので、連続的に複数箇所を誤差を生じさせることなく測定できる。複数箇所を測定することにより、相対的に放散が大きい箇所を容易に特定できる。そして、複数箇所における半導体センサ11の読み取り値を比較することにより、汚染箇所を特定できる。
なお、前記図4から図7に示す評価装置において、容器10に対するセンサ11の取り付け方向は容器10の開口部に向いても良いし、底部に向いても良いし、さらに左右どちらに向いても良い。また、センサ11とデータの蓄積を担うデータロガとの間に評価モジュールを介装させても良い。また、臭いセンサ11の信号を電圧等に変換するモジュールを設置するケースもある。
According to the chemical substance emission degree evaluation apparatus of the present embodiment, the container 10 can be brought into contact with the measurement site of any position and shape, so that various places of the building can be evaluated. it can. Moreover, since the clean air cylinder (or inert gas cylinder) 14 is carried, the inside of the container 10 can be immediately cleaned with clean air (or inert gas), so that errors are continuously generated at a plurality of locations. It can measure without. By measuring a plurality of locations, it is possible to easily identify locations with relatively large dissipation. And a contamination location can be specified by comparing the reading value of the semiconductor sensor 11 in multiple locations.
In the evaluation apparatus shown in FIGS. 4 to 7, the sensor 11 may be attached to the container 10 in the direction of the opening of the container 10, in the direction of the bottom, or in the left or right direction. good. Further, an evaluation module may be interposed between the sensor 11 and a data logger responsible for data storage. In some cases, a module for converting the signal of the odor sensor 11 into a voltage or the like is installed.

前記図4〜図7に示すような携帯可能な簡易型評価装置を用いたデータ解析の概略を以下に示す。
評価基準式として、前述の図1に示したトルエン換算式を用いる。すなわち、トルエン換算値S=0.88891logCt−1.0736 (R=0.99471)を用いる。
Ct値として、「(臭いセンサ測定値)−(ブランク値)」を導入することで、トルエン換算したTVOC濃度(S)が算出される。
前述した小形チャンバーによる手法により、臭いセンサ値と他の化学物質濃度との相関を求めれば、種々の化学物質で換算したTVOC濃度(S)を算出可能となる。また、単一の化学物質のみでなく、複数の化学物質が存在するケースにも適用可能である。
An outline of data analysis using a portable simple evaluation apparatus as shown in FIGS. 4 to 7 is shown below.
As the evaluation standard formula, the toluene conversion formula shown in FIG. 1 is used. That is, the toluene equivalent value S = 0.88891logCt-1.0736 (R = 0.99471) is used.
By introducing “(Odor sensor measured value) − (blank value)” as the Ct value, the TVOC concentration (S) in terms of toluene is calculated.
If the correlation between the odor sensor value and the concentration of other chemical substances is obtained by the method using the small chamber described above, the TVOC concentration (S) converted with various chemical substances can be calculated. Moreover, it is applicable not only to a single chemical substance but also to a case where a plurality of chemical substances exist.

以上の評価方法をコンピュータを用いて自動化する場合、図8に示すような概略の流れ図に従って処理が行われることになる。   When the above evaluation method is automated using a computer, processing is performed according to a schematic flowchart shown in FIG.

本実施例では、前記実施例2に示した評価装置を用いた実際の建物において行った評価結果を示す。
本実施例に使用したセンサは、アルコール類や有機溶剤に高感度に反応するタイプで、アルコール、トルエン、キシレン、ベンゼン、n−ヘキサン、メタンやアセトン等の検出が可能である。この臭いセンサの出力(以下、臭いセンサ値と称す)を経時的にデータロガに蓄積し、パソコンで処理した。
In the present embodiment, an evaluation result performed in an actual building using the evaluation apparatus described in the second embodiment is shown.
The sensor used in this example is a type that reacts with high sensitivity to alcohols and organic solvents, and can detect alcohol, toluene, xylene, benzene, n-hexane, methane, acetone, and the like. The output of the odor sensor (hereinafter referred to as odor sensor value) was accumulated in the data logger over time and processed by a personal computer.

本発明の評価装置は、実施例2に示した構造の装置であり、容器10としては内径60mmのSUS製を用いた。その他、雰囲気ガス濃度に応じたセンサ出力(0〜5V)を取り出すための評価モジュール、およびデータロガを有する。   The evaluation apparatus of the present invention is an apparatus having the structure shown in Example 2, and the container 10 is made of SUS having an inner diameter of 60 mm. In addition, it has an evaluation module and a data logger for taking out sensor output (0 to 5 V) according to the atmospheric gas concentration.

対象とした建物は、新築の体育館(延べ床面積約5000m2)である。この建物の中には、種々の仕様の部屋(部位)があるが、化学物質の放散源を特定できれば、効率よく化学物質の低減が可能であった。本発明の評価装置および評価方法を用い、各部位の仕上げ材の化学物質の放散量(トルエン換算したTVOC濃度)を測定した。表1に、その結果の概要を示す。本実施例では、対象とした体育館の2階の観覧席の床部(ウレタン塗装材)から有機化学物質が多く放散し、1階器材庫の床部(防塵塗装仕上げ)からも有機化学物質が比較的多く放散していたことが確認できた。本実施例によって、汚染部位の特定とその原因が現場施工の塗装であることが判明し、原因部位を中心とした換気により、約1ヶ月で建物内のTVOC(トルエン換算)濃度を、約600μg/m3〜100μg/m3以下まで低下した(測定時:機械換気停止、温度16℃、相対湿度40%)。 The target building is a newly constructed gymnasium (total floor area of about 5000 m 2 ). There are rooms (parts) with various specifications in this building, but if the emission source of chemical substances could be specified, the chemical substances could be efficiently reduced. Using the evaluation apparatus and the evaluation method of the present invention, the amount of chemical substances emitted from the finishing material of each part (the TVOC concentration in terms of toluene) was measured. Table 1 summarizes the results. In this embodiment, a lot of organic chemicals are released from the floor (urethane coating material) of the 2nd floor of the target gymnasium, and the organic chemicals are also released from the floor of the 1st floor equipment warehouse (dustproof finish). It was confirmed that a relatively large amount was released. According to the present example, it was found that the site of contamination was identified and the cause was paint on-site construction, and the TVOC (toluene equivalent) concentration in the building was about 600 μg in about one month due to ventilation centered on the site. / M 3 to 100 μg / m 3 or less (during measurement: mechanical ventilation stopped, temperature 16 ° C., relative humidity 40%).

Figure 0004285353
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本実施例で対象としたのは、某事務所ビルの応接室である。この建物部位は、2004年2月に改装した天井高2.7m、床面積184.4m3の応接室である。仕様は、改正建築基準法(2003年施行)に従い、床がタイルカーペット、壁がクロス張り(東面は備え付け家具)、天井が岩綿吸音板であった。2004年4月始めに、機械換気停止時と稼働時の2ケースで、ガスクロマトグラフを用いた精密法によりTVOC濃度を測定した。 The target in this example is the reception room of the Sakai office building. This building is a reception room renovated in February 2004 with a ceiling height of 2.7m and a floor area of 184.4m 3 . The specifications were in accordance with the revised Building Standards Act (enforced in 2003), with tile carpets on the floor, cross-walled walls (furnished furniture on the east side), and rock wool sound absorbing boards on the ceiling. At the beginning of April 2004, the TVOC concentration was measured by a precision method using a gas chromatograph in two cases, when mechanical ventilation was stopped and during operation.

これに対して、前記実施例3と同様の評価装置および評価方法により各部位の評価を実施した。機械換気停止時の評価結果を表2に示し、機械換気稼働時(外気導入:2.2回/時)の評価結果を表3に示した。各部位における放散濃度は、室内全体の放散濃度と比較して、特に樹脂表面加工したテーブル(測定部位1)と、革製のソファ(測定部位11および12)からの放散が著しいことが確認された。本発明の評価装置および評価方法は、室内化学物質濃度がかなり高い場合に比較すると、窓開け換気や機械換気によって室内の化学物質放散濃度が低減された後の方が、測定が容易である。また、室内温湿度等の測定条件によっても異なるが、臭いセンサとガスクロマトグラフによるTVOC濃度(トルエン換算値)は、比較的良い相関を示した。   On the other hand, each part was evaluated by the same evaluation apparatus and evaluation method as in Example 3. The evaluation results at the time of mechanical ventilation stop are shown in Table 2, and the evaluation results at the time of mechanical ventilation operation (outside air introduction: 2.2 times / hour) are shown in Table 3. It was confirmed that the radiation concentration at each part was significantly diffused from the resin surface processed table (measurement part 1) and the leather sofa (measurement parts 11 and 12), compared with the radiation density of the whole room. It was. The evaluation apparatus and the evaluation method of the present invention are easier to measure after the indoor chemical substance concentration is reduced by window opening ventilation or mechanical ventilation than when the indoor chemical substance concentration is considerably high. Moreover, although depending on the measurement conditions such as room temperature and humidity, the TVOC concentration (toluene conversion value) obtained by the odor sensor and the gas chromatograph showed a relatively good correlation.

Figure 0004285353
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Figure 0004285353
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本発明にかかる化学物質放散度評価方法は、建築材料のスクリーニングおよび室内TVOC濃度の測定を簡易かつ迅速に実施することができ、その場合には、以下のような効果を得ることができる。
(i) 建築材料の採取試料を装置の容器に入れ、数分〜数10分以内に結果が入手できる。
(ii) 同様な製品、同様な製造方法での製品、同様な化学物質を含有する製品なら、従来の小形チャンバー法でのGC、GC/MSやHPLCを用いた測定による精確なデータとの相関関係を把握することが可能であり、その関係に基づいて、化学物質の放散量(放散速度)を精度良く測定することができる。
(iii) 一般の製品でも、化学物質の放散量(放散速度)の低いものを簡易に選別できる。必要なら、本発明方法により予備選別しておき、選別個数を絞り、残りの候補について従来の精密測定方法でより精確な放散量(放散速度)を測定して、選別を確定すれば、製品の選別の省力化を実現できる。
(iv) 残存化学物質による半導体センサのドリフト(残存)効果を受けにくい。
The chemical substance emission degree evaluation method according to the present invention can easily and quickly carry out screening of building materials and measurement of indoor TVOC concentration, and in that case, the following effects can be obtained.
(I) Samples of building materials are placed in the container of the device, and the results can be obtained within minutes to tens of minutes.
(Ii) For similar products, products with similar manufacturing methods, and products containing similar chemical substances, correlation with accurate data measured by GC, GC / MS and HPLC using the conventional small chamber method It is possible to grasp the relationship, and based on the relationship, it is possible to accurately measure the emission amount (emission rate) of the chemical substance.
(Iii) Even for general products, those with low chemical emission (emission rate) can be easily selected. If necessary, pre-sorting by the method of the present invention, narrowing the number of sorting, measuring the more accurate emission amount (emission rate) with the conventional precision measurement method for the remaining candidates, and confirming the selection, It is possible to save labor in sorting.
(Iv) Less susceptible to semiconductor sensor drift (residual) effects due to residual chemicals.

また、本発明にかかる化学物質放散度評価方法は、建築物内部空間の汚染源箇所の特定を、現場にて、容易かつ迅速に実現することができ、その場合には、以下のような効果を得ることができる。
(i) シックハウス症候群への対策のため、内部空間の化学物質濃度が高い建築物における化学物質放散源部位を、簡便にかつ迅速(数分以内)に探索することが可能である。
(ii) 床、壁、天井、床下、壁内、天井裏、建具、什器等の備品(外部、内部)等、あらゆる部位、箇所の検査が可能である。
(iii) 戸建て住宅ばかりでなく、マンション等の集合住宅、オフィス、医療施設、老健施設、宿泊施設、教育施設、美術館等のあらゆる用途の建物に適用可能である。
(iv) 化学物質放散源箇所を特定することで、効果的、迅速、低コストでシックハウス改善対策および予防対策が可能となる。
(v) 建築物を構成する建築材料に関して同様な製品、同様な製造方法での製品、同様な化学物質を含有する製品なら、従来の小形チャンバー法による精確なデータとの相関関係を把握することができ、その把握した相関関係に基づいて、測定箇所からの化学物質の放散量(放散速度)を精度良く予測し、建築物において設計図等で指定した材料の選択ミスを発見し、その部位の除去もしくは低汚染化を実施することができる。
(vi) 残存化学物質による半導体センサのドラフト(残存)効果を受けにくい。
Moreover, the chemical substance emission degree evaluation method according to the present invention can easily and quickly realize the identification of the pollution source location in the building interior space, and in that case, the following effects can be obtained. Obtainable.
(I) As a countermeasure against sick house syndrome, it is possible to easily and quickly (within several minutes) search for a chemical emission source site in a building having a high chemical concentration in the internal space.
(Ii) It is possible to inspect all parts and locations such as floors, walls, ceilings, floors, interiors, backs of ceilings, fixtures, fixtures and other fixtures (external and internal).
(Iii) It is applicable not only to detached houses but also to buildings of various uses such as apartment houses such as apartments, offices, medical facilities, health facilities, accommodation facilities, educational facilities, art museums.
(Iv) By identifying the location of the chemical emission source, it is possible to take measures to improve and prevent sick houses effectively, quickly and at low cost.
(V) For building materials that make up buildings, products that have similar manufacturing methods, products that have similar manufacturing methods, and products that contain similar chemical substances must be correlated with accurate data from the conventional small chamber method. Based on the grasped correlation, the amount of chemical substance released from the measurement location (emission rate) is accurately predicted, and the material selection error specified in the design drawing etc. is found in the building. Can be removed or reduced in pollution.
(Vi) Less susceptible to the draft (residual) effect of semiconductor sensors due to residual chemicals.

本発明の化学物質放散度評価方法において総揮発性有機化合物濃度をトルエン換算により測定可能であることを確認した「トルエン濃度と臭いセンサ値との関係グラフ」を示す図である。It is a figure which shows the "relational graph of toluene concentration and an odor sensor value" which confirmed that the total volatile organic compound density | concentration was measurable by toluene conversion in the chemical substance emission degree evaluation method of this invention. 本発明の第1の実施例を説明するためのもので、本発明にかかる化学物質放散度評価装置を建築材料のスクリーニングに適用した場合の装置の概略構成を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is for demonstrating the 1st Example of this invention, and is a figure which shows schematic structure of the apparatus at the time of applying the chemical substance emission degree evaluation apparatus concerning this invention to the screening of building materials. 本発明の第1の実施例を説明するためのもので、図1の装置を用いて建築材料(フローリング、カーペット、ビニルクロス等の約数十種類)のスクリーニングを行った際の半導体センサの読み取り値(測定値)の経時変化と、別途精密測定機器で求めた前記材料の化学物質放散速度との重回帰分析による相関をグラフ化して示した図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a first embodiment of the present invention, and reading a semiconductor sensor when a building material (about several tens of kinds of flooring, carpet, vinyl cloth, etc.) is screened using the apparatus of FIG. It is the figure which showed the correlation by the multiple regression analysis of the time-dependent change of a value (measurement value), and the chemical substance emission rate of the said material calculated | required with the precision measurement apparatus separately, and showed it. 本発明の第2の実施例を説明するためのもので、本発明にかかる化学物質放散度評価装置を建築物内部空間の汚染源箇所の特定に適用した場合の装置の概略構成を示す図である。It is for demonstrating the 2nd Example of this invention, and is a figure which shows schematic structure of the apparatus at the time of applying the chemical substance emission degree evaluation apparatus concerning this invention to the identification of the pollution source location of building interior space. . 図3に示した装置を建築物の天井を測定部位としたときの使用状況説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a use situation when the apparatus shown in FIG. 3 is a measurement site on the ceiling of a building. 図3に示した装置を建築物の壁を測定部位としたときの使用状況説明図である。It is a use condition explanatory drawing when making the wall of a building into a measurement site | part as the apparatus shown in FIG. 図3に示した装置を建築物の床を測定部位としたときの使用状況説明図である。It is a use condition explanatory drawing when making the apparatus shown in FIG. 3 into the measurement site | part of a building floor. 室内TVOCを本発明の携帯可能な簡易型の評価装置を用いてトルエン換算TVOC濃度をコンピュータを用いて評価する場合の処理の概略流れ図である。It is a general | schematic flowchart of a process in the case of evaluating indoor TVOC using a computer and the toluene conversion TVOC density | concentration using the portable simple evaluation apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 建材試料
2 密閉容器
3 半導体センサ
4 加熱手段
5 撹拌手段
5a 撹拌子
5b スターラー
6 データ処理装置
10 容器
10a 広い開口部
10b 接続口
11 半導体センサ
12 加熱手段
13 撹拌手段
14 小型清浄空気ボンベ
14a 開閉バルブ
15 支持手段
15a 固定部
15b 自在継ぎ手部
15c 取手部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Building material sample 2 Sealed container 3 Semiconductor sensor 4 Heating means 5 Stirring means 5a Stirrer 5b Stirrer 6 Data processing apparatus 10 Container 10a Wide opening 10b Connection port 11 Semiconductor sensor 12 Heating means 13 Stirring means 14 Small clean air cylinder 14a Open / close valve 15 Supporting means 15a Fixing portion 15b Universal joint portion 15c Handle portion

Claims (2)

サンプリング容器の内部または該容器に連通する空間に半導体センサを設置し、前記サンプリング容器に多種多様な測定対象物の所定量を導入し、所定時間に亘って前記半導体センサの読み取り値を記録し、得られた多数の読み取り値と別途精密測定機器によって測定した前記測定対象物の化学物質放散速度(μg/m  A semiconductor sensor is installed in the sampling container or in a space communicating with the container, a predetermined amount of various measurement objects are introduced into the sampling container, and the reading value of the semiconductor sensor is recorded over a predetermined time, The number of readings obtained and the chemical substance release rate (μg / m) of the measurement object measured by a separate precision measuring instrument. 22 ・h)との相関を重回帰分析により求め、それによって、前記多種多様な測定対象物一般と前記化学物質一般との相関関係式を求めるか、相関関係をグラフ化し、その後、前記サンプリング容器により測定した新たな測定対象物のガスセンサ読み取り値を前記相関関係式もしくは相関関係グラフに当てはめて前記新たな測定対象物の化学物質放散度を評価することを特徴とする化学物質放散度評価方法。The correlation with h) is obtained by multiple regression analysis, thereby obtaining a correlation formula between the various measurement objects in general and the chemical substance in general, or graphing the correlation, and then using the sampling container A chemical substance emission rate evaluation method, comprising: applying a measured gas sensor reading value of a new measurement object to the correlation formula or correlation graph to evaluate a chemical substance emission degree of the new measurement object. 前記半導体センサの信号をデータロガなどのデータ記録装置を経由してコンピュータに接続し、該コンピュータには前記相関関係式もしくは相関グラフのデータと、前記半導体センサの読み取り値とを照合判断するプログラムを記憶させておくことを特徴とする請求項1に記載の化学物質放散度評価方法。  The semiconductor sensor signal is connected to a computer via a data recording device such as a data logger, and the computer stores a program for collating and determining the correlation equation or correlation graph data and the reading value of the semiconductor sensor. The chemical substance emission degree evaluation method according to claim 1, wherein the chemical substance emission degree evaluation method is performed.
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