成果報告書詳細
管理番号20090000000567
タイトル平成19年度-平成20年度成果報告書 揮発性有機化合物対策用高感度検出器の開発 センサ性能評価法の調査
公開日2009/9/29
報告書年度2007 - 2008
委託先名国立大学法人東京大学
プロジェクト番号P05030
部署名環境技術開発部
和文要約国立大学 東京大学は、独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構よりの受託課題「揮発性有機化合物対策用高感度検出器の開発」の一環として。「センサ性能評価法の調査」業務を担当し、検出器に要求される測定対象成分及び応答性に係わる基礎データ収集を行うことを目的とした。本目的を達成するために。1)住居内における高濃度かつ濃度変動の大きい居室の調査、2)居住者の行動によるT-VOC濃度変化の調査、3)モニタリングゾーンと非モニタリングゾーン間の汚染物質濃度変動影響の調査、4)実空間における開発センサの実証実験および適応性評価 を実施した。 平成19、20年度の具体的な成果は以下の通りである。 1)住居内における高濃度かつ濃度変動の大きい居室の調査  調査の結果、居住住宅内でVOC濃度が最も高くかつ変動の大きい居室は、リビングであった。特に、キッチンが併設されているようなリビングでは、キッチンの換気扇の稼動により室内濃度が大きく変動した。 2)居住者の行動によるT-VOC濃度変化の調査  濃度変動の原因となるイベントには、喫煙、調理、飲食があげられ、調理では脂肪族系のVOCが、飲食ではカルボニル化合物、特にアセトアルデヒドが多く発生することが確認された。また、喫煙によりT-VOC濃度は急激に上昇するが、その減衰は比較的速やかであった。エタノール製品である除菌、消臭スプレーを用いた例では、室内のエタノール濃度が数1000μg/m3まで上昇した。また、化粧品の使用では約1000μg/m3の室内濃度となった。なお、これらの濃度上昇は短時間のものであり、換気量の増加を要するものではないと考えられた。 3)モニタリングゾーンと非モニタリングゾーン間の汚染物質濃度変動影響の調査  3種換気では、給排気口が設置されているゾーンと居室との仕切られ方によって、実質的な換気効率が異なり、1Fに発生源があり1Fにから2Fへ排気するための空気の流れがあっても、発生源となるゾーンが引き戸などで仕切られることで、1Fの濃度変動は、2Fに影響しないことが確認された。また、換気経路となっている気流中でT-VOC濃度を測定した場合、濃度が極端に変動する傾向にあることから室内空気質のモニタリングのためには、センサに位置に注意が必要であると考えられる。 4)実空間における開発センサの実証実験および適応性評価  T-VOC計は、含酸素化合物(酢酸、エタノールなど)に対して、極めて高い感度を持ち、燃焼系の暖房器具など酸素消費の大きい設備を稼動することにより、表示値が下がる傾向が顕著であった。また、長時間の連続測定では、ベースラインのドリフトが見られた。芳香族計は、居住者の行動に対応した応答値を示したが、濃度換算するためには化学種別の感度を考慮した換算係数を用いる必要があると考えられた。
英文要約The University of Tokyo conducted the research “Investigation regarding the Method of Evaluating Performance of Sensors” as part of the research “Development of High Sensibility Sensor of Volatile Organic Compounds (VOC)”. The research consists of following four parts. 1) Investigation of the room that has the highest and the most variational concentration of VOC in the residential house. 2) Variation of VOC concentration due to occupant behavior. 3) Influence of variation of T-VOC concentration at the monitoring zone to the non-monitoring zone. 4) Demonstration experiment and evaluation of the prototype sensors in the actual space. Here are outlines of the research conducted in 2007 and 2008. 1) Investigation of the room that has the highest and the most variational concentration of VOC in the residential house.  As the investigation, the room that has the highest and the most variational concentration of VOC was a living room. And if that had kitchen, concentration of VOC changed according to the operation of fan. 2) Variation of VOC concentration due to occupant behavior. The most effective events that caused increasing of T-VOC concentration were Smoking, eating and cooking. Cooking emitted aliphatic organic compounds and eating emitted carbonyl compounds. Especially, drinking and eating caused high concentration of acetaldehyde. Though smoking caused much increasing of T-VOC concentration, it decreased quickly. Using of the ethanol products such as sterilization splay or air freshener made a peak of T-VOC concentration, reached 1000s μg/m3. We supposed that it isn’t necessary to more ventilation because this peak decreased quickly. 3) Influence of variation of T-VOC concentration at the monitoring zone to the non-monitoring zone. Although emission of VOC at the first floor makes change of VOC concentration of the second floor usually, influence of variation of T-VOC depends on the ventilation method. If the air flow for the ventilation was interrupted by door, variation of T-VOC wouldn’t change T-VOC concentration of other room. But when the door was opened, T-VOC concentration would become high rapidly in the air flow for the ventilation. So, we should mind that monitoring point is in the place where stabilizing about air flow. 4) Demonstration experiment and evaluation of the prototype sensors in the actual space. T-VOC sensor had a high sensitivity to the oxygen-containing organic compounds (such as ethanol and acetic acid), and measurement value was decreased when oil stove was operated. So, we supposed that it is necessary to investigate of influence of carbon dioxide and nitrogen oxide. Additionally, the drift of baseline was found when long time measurement was conducted. On the other hand, in order to make the calibration curve, the sensitivity of the prototype sensors to the varied group of organic compounds should be verified.
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