(57)【要約】【課題】  実環境に近い条件下で、精度高く試料に保有されている光触媒の化学物質分解性能を測定する。【解決手段】  光触媒を保有する測定対象試料（２ａ）を配置した評価空間内（Ａ）に、一定の濃度・流量の化学物質含有の空気（Ｂ）を供給し、物質伝達率を調節した評価空間（Ａ）内の空気（Ｃ）を、光源（９ａ）からの光で光照射しつつ測定対象試料（２ａ）に接触させ、評価空間（Ａ）に供給した化学物質含有の空気（Ｂ）と評価空間（Ａ）内から排出した空気（Ｄ）の化学物質の濃度を測定対比することで、測定対象試料（２ａ）の光触媒の分解性能を測定する。【選択図】図１
2005274477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒を保有する測定対象試料を配置した評価空間内に、一定の濃度・流量の化学物質含有の空気を供給し、物質伝達率を調節した評価空間内の空気を、光を照射しつつ測定対象試料に接触させ、評価空間に供給した空気中の化学物質と評価空間内から排出した空気の化学物質の濃度を測定することで、測定対象試料の光触媒による化学物質の分解性能を測定することを特徴とする光触媒の化学物質分解性能の測定方法。
【請求項２】
測定対象試料の光照射面のみに空気を接触させることを特徴とする請求項２に記載の光触媒の化学物質分解性能の測定方法。
【請求項３】
化学物質を放散し光触媒を保有する測定対象化学物質放散試料を配置した評価空間内に、一定の流量の清浄空気を供給し、物質伝達率を調節した評価空間内の空気を、光を照射しつつ測定対象化学物質放散試料の光触媒に接触させ、評価空間内から排出した空気の化学物質の濃度を測定し、また、前記測定対象化学物質放散試料に替えて、化学物質を放散し光触媒を保有しない化学物質放散試料を配置した評価空間内に、一定の流量の清浄空気を供給し、評価空間内から排出した空気の化学物質の濃度を測定し、両者の評価空間内から排出した空気の化学物質の濃度の対比から測定対象化学物質放散試料の光触媒による化学物質の分解性能を測定することを特徴とする光触媒の化学物質分解性能の測定方法。
【請求項４】
光源からの照射光の波長を評価空間内で変更して照射することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光触媒の化学物質分解性能の測定方法。
【請求項５】
光触媒を保有する測定対象試料の化学物質分解性能の測定装置であって、光触媒を保有する１以上の測定対象試料を配置する評価空間形成セルと、評価空間形成セル内へ化学物質を供給する化学物質供給ユニットと、化学物質と清浄空気とを混合して流量を調節する混合・流量調節ユニットと、供給される空気中の化学物質の濃度測定ユニットと、評価空間形成セル内の空気を排出するための空気排出ユニットと、排出した空気中の化学物質の濃度測定ユニットと、測定対象試料に光照射する光源と、空気流を発生させる空気流発生ユニットとを備え、空気流発生ユニット内において物質伝達率が調節された空気が光源からの光照射下に測定対象試料と接触され、評価対象空間形成セル内へ供給される空気中の化学物質の濃度測定ユニットと排出した空気中の化学物質の濃度測定ユニットで測定された濃度の対比から測定対象試料の光触媒の化学物質分解性能が評価されることを特徴とする光触媒の化学物質分解性能の測定装置。
【請求項６】
空気流発生ユニットでは、測定対象試料の光照射面のみに空気が接触するようにされていることを特徴とする請求項５に記載の光触媒の化学物質分解性能の測定装置。
【請求項７】
化学物質を放散し光触媒を保有する測定対象化学物質放散試料の化学物質分解性能の測定装置であって、化学物質を放散し光触媒を保有する１以上の測定対象化学物質放散試料または化学物質を放散し光触媒を保有しない１以上の化学物質放散試料を配置する評価空間形成セルと、評価空間形成セル内へ清浄空気を供給する清浄空気供給ユニットと、清浄空気の流量を調節する流量調節ユニットと、評価空間形成セル内の空気を排出するための空気排出ユニットと、排出した空気中の化学物質の濃度測定ユニットと、測定対象化学物質放散試料の光触媒に光照射する光源と、空気流を発生させる空気流発生ユニットとを備え、測定対象化学物質放散試料を配置した評価空間形成セル内の空気流発生ユニット内において物質伝達率が調節された空気が光源からの光照射下に測定対象化学物質放散試料の光触媒と接触され、評価対象空間形成セル内から排出した空気中の化学物質の濃度測定ユニットで濃度を測定し、また、前記測定対象化学物質放散試料に替えて、化学物質放散試料を配置した評価対象空間形成セルにおいて、評価対象空間形成セル内から排出した空気中の化学物質の濃度測定ユニットで濃度を測定し、両者の評価対象空間形成セル内から排出した空気中の化学物質の濃度の対比から測定対象化学物質放散試料の光触媒の化学物質分解性能が評価されることを特徴とする光触媒の化学物質分解性能の測定装置。
【請求項８】
測定対象試料または測定対象化学物質放散試料と光源との間には照射光透過部が配設され、この照射光透過部により照射光の波長が可変とされていることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の光触媒の化学物質分解性能の測定装置。
【請求項９】
回転機構を有し、光源からの光照射の角度が可変とされていることを特徴とする請求項５から８のいずれかに記載の光触媒の化学物質分解性能の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願の発明は、光触媒の化学物質分解性能の測定方法と測定装置に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、空気中の化学物質を分解除去する光触媒の性能評価に有用な光触媒の化学物質分解性能の測定方法と測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、居住環境の改善による健康で快適な生活への要求が高まり、とりわけ、住居等の断熱、密閉性が向上するにともなって、空気中の化学物質汚染によって、住宅やビルの新築・改築直後に、のどや眼などの刺激、めまい、頭痛などの各種症状が発生するシックハウス症候群が社会問題となっている。このため、空気中の化学物質を分解除去する建材や塗料などの開発が望まれるとともに、空気中の化学物質の分解性能をできるだけ正確に測定する方法やそのための測定装置の開発が望まれている。
【０００３】
従来、空気中の化学物質を分解除去する手段として光触媒を用いたものが知られている。この光触媒は、太陽光や室内の照明などを利用し、特別なエネルギーの付与を必要とせずに有害な化学物質を分解除去することのできるものとされている。これまでこのような光触媒作用を利用したものとして、選択的にガスを検出するガスセンサ（特許文献１，２）や、電気抵抗値を生じ、かつ、光触媒作用を有する金属酸化物を検知素子としたガスセンサとガス濃度測定方法（特許文献３）が報告されている。
【０００４】
しかしながら、化学物質の分解については濃度依存性があり、従来、化学物質の濃度測定の対象としている濃度域は実環境とかけ離れていることから、実環境を想定した空間状態での性能評価とすることはできなかった。また、空間が密閉状態では、定量評価尺度として分解速度を算出するための濃度の経時的変化を測定する必要があった。さらに、光触媒による化学物質の分解は、光触媒試料表面に化学物質が吸着してからはじまるため、物質伝達率により影響を受ける吸着速度が化学物質の分解性能に影響を与えるという問題があった。一方、化学物質の伝達率を制御して実環境に近い状態で測定する方法としては、小型チャンバ−を用いた方法（非特許文献１）が提供されているが、この方法は、化学物質の吸着を観察するものであっても、光触媒作用による化学物質の分解性能を測定するものではなかった。
【特許文献１】特開昭６２−４６２４７号公報
【特許文献２】特開昭６２−４７５４２号公報
【特許文献３】特開２０００−５５８５３号公報
【非特許文献１】安宅勇二ら，「パッシブ吸着材の濃度低減効果試験に関する実験とCFD解析」，日本建築学会大会学術講演梗概集（北陸）２００２年８月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、この出願の発明は、以上の通りの背景から、従来技術の問題点を解消し、光触媒作用による化学物質分解性能を、実環境に近い条件下で、高精度に光触媒の化学物質の分解性能を測定することのできる新しい方法とそのための測定装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、光触媒を保有する測定対象試料を配置した評価空間内に、一定の濃度・流量の化学物質含有の空気を供給し、物質伝達率を調節した評価空間内の空気を、光を照射しつつ測定対象試料に接触させ、評価空間に供給した空気中の化学物質と評価空間内から排出した空気の化学物質の濃度を測定することで、測定対象試料の光触媒による化学物質の分解性能を測定することを特徴とする光触媒の化学物質分解性能の測定方法を提供する。
【０００７】
第２には、測定対象試料の光照射面のみに空気を接触させることを特徴とする光触媒の化学物質分解性能の測定方法を提供する。
【０００８】
また、この出願の発明は、第３には、化学物質を放散し光触媒を保有する測定対象化学物質放散試料を配置した評価空間内に、一定の流量の清浄空気を供給し、物質伝達率を調節した評価空間内の空気を、光を照射しつつ測定対象化学物質放散試料の光触媒に接触させ、評価空間内から排出した空気の化学物質の濃度を測定し、また、前記測定対象化学物質放散試料に替えて、化学物質を放散し光触媒を保有しない化学物質放散試料を配置した評価空間内に、一定の流量の清浄空気を供給し、評価空間内から排出した空気の化学物質の濃度を測定し、両者の評価空間内から排出した空気の化学物質の濃度の対比から測定対象化学物質放散試料の光触媒による化学物質の分解性能を測定することを特徴とする光触媒の化学物質分解性能の測定方法を提供する。
【０００９】
そして、第４には、光源からの照射光の波長を評価空間内で変更して照射することを特徴とする光触媒の化学物質分解性能の測定方法を提供する。
【００１０】
第５には、光触媒を保有する測定対象試料の化学物質分解性能の測定装置であって、光触媒を保有する１以上の測定対象試料を配置する評価空間形成セルと、評価空間形成セル内へ化学物質を供給する化学物質供給ユニットと、化学物質と清浄空気とを混合して流量を調節する混合・流量調節ユニットと、供給される空気中の化学物質の濃度測定ユニットと、評価空間形成セル内の空気を排出するための空気排出ユニットと、排出した空気中の化学物質の濃度測定ユニットと、測定対象試料に光照射する光源と、空気流を発生させる空気流発生ユニットとを備え、空気流発生ユニット内において物質伝達率が調節された空気が光源からの光照射下に測定対象試料と接触され、評価対象空間形成セル内へ供給される空気中の化学物質の濃度測定ユニットと排出した空気中の化学物質の濃度測定ユニットで測定された濃度の対比から測定対象試料の光触媒の化学物質分解性能が評価されることを特徴とする光触媒の化学物質分解性能の測定装置を提供する。
【００１１】
第６には、空気流発生ユニットでは、測定対象試料の光照射面のみに空気が接触するようにされていることを特徴とする記載の光触媒の化学物質分解性能の測定装置。を提供する。
【００１２】
第７には、化学物質を放散し光触媒を保有する測定対象化学物質放散試料の化学物質分解性能の測定装置であって、化学物質を放散し光触媒を保有する１以上の測定対象化学物質放散試料または化学物質を放散し光触媒を保有しない１以上の化学物質放散試料を配置する評価空間形成セルと、評価空間形成セル内へ清浄空気を供給する清浄空気供給ユニットと、清浄空気の流量を調節する流量調節ユニットと、評価空間形成セル内の空気を排出するための空気排出ユニットと、排出した空気中の化学物質の濃度測定ユニットと、測定対象化学物質放散試料の光触媒に光照射する光源と、空気流を発生させる空気流発生ユニットとを備え、測定対象化学物質放散試料を配置した評価空間形成セル内の空気流発生ユニット内において物質伝達率が調節された空気が光源からの光照射下に測定対象化学物質放散試料の光触媒と接触され、評価対象空間形成セル内から排出した空気中の化学物質の濃度測定ユニットで濃度を測定し、また、前記測定対象化学物質放散試料に替えて、化学物質放散試料を配置した評価対象空間形成セルにおいて、評価対象空間形成セル内から排出した空気中の化学物質の濃度測定ユニットで濃度を測定し、両者の評価対象空間形成セル内から排出した空気中の化学物質の濃度の対比から測定対象化学物質放散試料の光触媒の化学物質分解性能が評価されることを特徴とする光触媒の化学物質分解性能の測定装置を提供する。
【００１３】
第８には、測定対象試料または測定対象化学物質放散試料と光源との間には照射光透過部が配設され、この照射光透過部により照射光の波長が可変とされていることを特徴とする光触媒の化学物質分解性能の測定装置を提供する。
【００１４】
第９には、回転機構を有し、光源からの光照射の角度が可変とされていることを特徴とする光触媒の化学物質分解性能の測定装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
この出願の第１の発明によれば、物質伝達率を制御することにより、実環境に近い条件下で、精度良く測定できる光触媒の化学物質分解性能の測定が可能とされる。
【００１６】
第２の発明によれば、第１の発明の効果とともに、光照射面のみに空気が接触しているため、光触媒の化学物質分解性能をより精度高く測定することができる。
【００１７】
この出願の第３の発明によれば、空気中の化学物質の濃度が実際の住宅で想定されるような低濃度域下において、第１の発明の効果と同様に、物質伝達率を制御することにより、実環境に近い条件下で、精度良く測定できる光触媒の化学物質分解性能の測定が可能とされる。
【００１８】
また、第４の発明によれば、第１から第３の発明の効果とともに、光照射の波長が可変であるため、様々な環境を想定した条件下で光触媒の化学物質分解性能を測定することができる。
【００１９】
この出願の第５の発明によれば、物質伝達率を制御することにより、実環境に近い条件下で、精度良く光触媒の化学物質分解性能の測定が可能とされる。
【００２０】
第６の発明によれば、第５の発明の効果とともに、光触媒の化学物質分解性能をより精度高く測定できる。
【００２１】
この出願の第７の発明によれば、空気中の化学物質の濃度が実際の住宅で想定されるような低濃度域下において、第５の発明の効果と同様に、物質伝達率を制御することにより、実環境に近い条件下で、精度良く光触媒の化学物質分解性能の測定が可能とされる。
【００２２】
第８の発明によれば、第５から第７の発明の効果とともに、光照射の波長を可変とし、様々な環境を想定した条件下での性能評価が可能になる。
【００２３】
また、第９の発明によれば、第５から第８の発明の効果とともに、測定対象試料または測定対象化学物質放散試料に様々な角度で光照射されるため、より実環境に近い条件下で光触媒の化学物質分解性能を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
この出願の発明は、上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下、さらに詳しく発明の実施の形態について説明する。
【００２５】
図１は、この出願の発明の光触媒を保有する測定対象試料の光触媒による化学物質分解性能を測定する方法と装置の一実施形態を例示した概要図であり、図２は、化学物質を放散し光触媒を保有する測定対象化学物質放散試料の光触媒による化学物質分解性能を測定する方法と装置の一実施形態を例示した概要図である。
【００２６】
[光触媒を保有する測定対象試料の光触媒による化学物質分解性能を測定する方法]
まず、この図１に沿って説明すると、測定対象試料（２ａ）の光触媒の化学物質分解性能の測定装置（１ａ）の評価空間（Ａ）内には、たとえば、シックハウス症候群の原因と考えられる各種の揮発性有機化学物質を分解除去する光触媒を表面の塗装膜等において適用した建材等の測定対象試料（２ａ）を配置する。そして、この評価空間（Ａ）内には、一定の濃度・流量の化学物質含有の空気（Ｂ）を供給し、物質伝達率を調節した評価空間（Ａ）内の空気（Ｃ）を、光源（９）からの光を照射しつつ、測定対象試料（２ａ）に接触させる。この光照射下での接触によって、空気中の化学物質が分解される。そこで、評価空間（Ａ）内から空気（Ｄ）を排出して、評価空間（Ａ）内に供給した空気（Ｂ）中の化学物質と排出した空気（Ｄ）中の化学物質の濃度を測定する。このことによって、測定対象試料（２ａ）の光触媒の化学物質の分解性能が測定される。このような方法においては、化学物質を分解するのに適した触媒能を発揮させるために、化学物質の種類や濃度、そして光触媒の組成等を考慮して、たとえば光源（９ａ）と測定対象試料（２ａ）との間に配設した照射光透過部（２０ａ）で、光源（９ａ）からの照射光の波長を可変とし、波長変更した光を照射するようにしてもよい。このような波長変更は実際的には好ましくもある。また、測定対象試料（２ａ）のうち、光照射面のみに化学物質含有の空気を接触させて、光触媒の化学物質分解性能を測定するようにしてもよい。
【００２７】
ここで評価空間（Ａ）とは、その内部に光触媒を保有する測定対象試料（２ａ）や測定対象化学物質放散試料（２ｂ）（図２参照）や化学物質放散試料（２ｃ）（図２参照）が配置される空間であって、分解対象とする化学物質が供給されて分解される空間を意味している。
【００２８】
分解の対象となる化学物質としては、たとえばホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなどが挙げられるが、これらに限定されることはなく、各種の揮発性有機化学物質が対象とされる。
【００２９】
光触媒の化学物質分解性能の測定では、評価空間（Ａ）内での換気や測定対象試料（２ａ）の光触媒の作用による物質収支が定常状態に達するまで、評価空間（Ａ）内への化学物質含有空気（Ｂ）の供給と評価空間（Ａ）からの空気（Ｄ）の排気を所定時間行う。定常状態に達したときは、測定対象試料（２ａ）の光触媒による作用を受けた後の評価空間（Ａ）内の化学物質濃度、すなわち、排出される空気（Ｄ）中の化学物質の濃度が一定となる。このとき、供給される空気（Ｂ）中の化学物質濃度Ｃinと、排出される空気（Ｄ）中の化学物質の濃度Ｃoutを測定し、以下の式で測定対象試料（２ａ）の単位面積当りの化学物質分解量Ｒ（μｇ／ｍ2ｈ）を算出することができる。
【００３０】
Ｒ＝（Ｃin−Ｃout）×Ｑ／Ｓ
ただし、
Ｃin：供給される空気中の化学物質の濃度（μｇ／ｍ3）
Ｃout：排出される空気中の化学物質の濃度（μｇ／ｍ3）
Ｑ：時間あたりの化学物質を含む空気の供給量（ｍ3／ｈ）
Ｓ：光照射される測定対象試料の表面積（ｍ2）
また換算換気量Ｑrel（ｍ／ｈ）は以下の式で算出できる。
【００３１】
Ｑrel＝（Ｃin−Ｃout）／Ｃin×Ｑ／Ｓ
このように、単位面積当りの化学物質分解量Ｒと換算換気量Ｑrelから、測定対象試料（２ａ）の光触媒による化学物質の分解性能を評価することができる。
【００３２】
[化学物質を放散し光触媒を保有する測定対象化学物質放散試料の光触媒による化学物質分解性能を測定する方法]
化学物質を放散し光触媒を保有する測定対象化学物質放散試料の光触媒による化学物質分解性能を測定する方法について、図２に沿って説明する。測定対象試料（２ａ）の光触媒による化学物質分解性能を測定する方法は、一定の濃度・流量の化学物質含有の空気（Ｂ）が評価空間（Ａ）内に供給されるのに対し、この測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒による化学物質の分解性能を測定する方法は、測定対象化学物質放散試料（２ｂ）から化学物質が放散して、評価空間（Ａ）内に化学物質が供給されるものである。この方法は、空気中の化学物質の濃度が実際の住宅で想定されるような低濃度域下において、光触媒の化学物質分解性能を測定するものである。
【００３３】
測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒の化学物質分解性能の測定装置（１ｂ）の評価空間（Ａ）内に、たとえば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなどの各種の揮発性有機化学物質を放散する建材等の表面に、前記の揮発性有機化学物質を分解除去する光触媒を塗装膜等において適用した測定対象化学物質放散試料（２ｂ）を配置する。
【００３４】
そして、この評価空間（Ａ）内に、一定の流量の清浄空気（Ｅ）を供給し、物質伝達率を調節した評価空間（Ａ）内の空気（Ｃ）を、光源（９ｂ）からの光を照射しつつ、測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒に接触させる。この光照射下での接触によって、空気中の化学物質が分解される。そこで、評価空間（Ａ）内から空気（Ｄ）を排出して、評価空間（Ａ）内から排出した空気（Ｄ）中の化学物質の濃度を測定する。
【００３５】
次に、上記の測定対象化学物質放散試料（２ｂ）に替えて、測定対象化学物質放散試料（２ｂ）から光触媒を除いた試料である化学物質放散試料（２ｃ）を評価空間（Ａ）内に配置する。そして、上記と同じ条件、操作でこの評価空間（Ａ）内に、一定の流量の清浄空気（Ｅ）を供給するとともに、評価空間（Ａ）内から空気（Ｄ）を排出して、評価空間（Ａ）内から排出した空気（Ｄ）中の化学物質の濃度を測定する。
【００３６】
なお、評価空間（Ａ）内から排出した空気（Ｄ）中の化学物質の濃度の測定の順序は、これに限定されることはなく、先に、化学物質放散試料（２ｃ）を評価空間（Ａ）内に配置した時の評価空間（Ａ）内から排出した空気（Ｄ）中の化学物質の濃度を測定し、次いで、測定対象化学物質放散試料（２ｂ）を評価空間（Ａ）内に配置した時の評価空間（Ａ）内から排出した空気（Ｄ）中の化学物質の濃度を測定してもよい。
【００３７】
上記のように測定したこれら両者の評価空間（Ａ）内から排出した空気（Ｄ）中の化学物質の濃度の対比から、測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒の化学物質の分解性能が測定される。このような方法においては、化学物質を分解するのに適した触媒能を発揮させるために、化学物質の種類や濃度、そして光触媒の組成等を考慮して、たとえば光源（９ｂ）と測定対象化学物質放散試料（２ｂ）との間に配設した照射光透過部（２０ｂ）で、光源（９ｂ）からの照射光の波長を可変とし、波長変更した光を照射するようにしてもよい。このような波長変更は実際的には好ましくもある。
【００３８】
光触媒の化学物質分解性能の測定では、評価空間（Ａ）内での換気や測定対象化学物質放散試料（２ｂ）からの化学物質の放散と光触媒の作用による物質収支が定常状態に達するまで、評価空間（Ａ）からの空気（Ｄ）の排気を所定時間行う。定常状態に達したときは、測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒による作用を受けた後の評価空間（Ａ）内の化学物質濃度、すなわち、排出される空気（Ｄ）中の化学物質の濃度が一定となる。このときの排出される空気（Ｄ）中の化学物質の濃度Ｃcatを測定する。また、化学物質放散試料（２ｃ）を評価空間（Ａ）内に配置し、定常状態に達するまで、評価空間（Ａ）からの空気（Ｄ）の排気を所定時間行う。定常状態に達したときは、化学物質放散試料（２ｃ）から放散した評価空間（Ａ）内の化学物質濃度、すなわち、排出される空気（Ｄ）中の化学物質の濃度が一定となる。このときの排出される空気（Ｄ）中の化学物質の濃度Ｃ0を測定する。
【００３９】
測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒の単位面積当りの化学物質分解量Ｒ（μｇ／ｍ2ｈ）は、以下の式で算出することができる。
【００４０】
Ｒ＝（Ｃ0−Ｃcat）×Ｑa／Ｓcat−Ｃ0×Ｑa／Ｓ0
ただし、
Ｃcat：測定対象化学物質放散試料（２ｂ）を評価空間（Ａ）内に配置した時に、評価空間（Ａ）内から排出される空気中の化学物質の濃度（μｇ／ｍ3）
Ｃ0：化学物質放散試料（２ｃ）を評価空間（Ａ）内に配置した時に、評価空間（Ａ）内から排出される空気中の化学物質の濃度（μｇ／ｍ3）
Ｑa：時間あたりの清浄空気の供給量（ｍ3／ｈ）
Ｓ0：測定対象化学物質放散試料（２ｂ）（＝化学物質放散試料（２ｃ））の表面積（ｍ2）
Ｓcat：測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒の表面積（ｍ2）
また換算換気量Ｑrel（ｍ／ｈ）は以下の式で算出できる。
【００４１】
Ｑrel＝Ｒ／Ｃcat＝（Ｃ0−Ｃcat）／Ｃcat×Ｑa／Ｓcat−Ｃ0／Ｃcat×Ｑa／Ｓ0
このように、単位面積当りの化学物質分解量Ｒと換算換気量Ｑrelから、測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒による化学物質の分解性能を評価することができる。
【００４２】
[光触媒を保有する測定対象試料の光触媒による化学物質分解性能を測定する装置]
この出願の発明の測定対象試料（２ａ）の光触媒による化学物質の分解性能を測定するための装置の構成について図１に沿って説明する。測定対象試料（２ａ）の光触媒の化学物質分解性能の測定装置（１ａ）は、光触媒を保有する１以上の建材等の測定対象試料（２ａ）をその内部に配置する評価空間形成セル（３ａ）と、この評価空間形成セル（３ａ）内へ化学物質を供給する管路等の化学物質供給ユニット（４）と、化学物質と清浄空気を混合して流量調節する混合・流量調節ユニット（５）と、供給される化学物質含有空気（Ｂ）の化学物質の濃度測定ユニット（６）と、評価空間形成セル（３ａ）内の空気を排出するための管路等の空気排出ユニット（７ａ）と、排出した空気（Ｄ）の化学物質の濃度測定ユニット（８ａ）と、測定対象試料（２ａ）に光照射する光源（９ａ）と、空気流を発生させる空気流発生ユニット（１０ａ）とを備えている。
【００４３】
このような測定対象試料（２ａ）の光触媒の化学物質分解性能の測定装置（１ａ）においては、評価空間形成セル（３ａ）の大きさはや形状についてはとくに限定されることはない。測定対象試料（２ａ）の大きさ等に応じて適宜変更でき、たとえば住宅の室内において特定部位の光触媒の化学物質分解性能を測定する場合には携帯に適した大きさとし、また建材や家具等の製造現場において製品や部材の光触媒による化学物質分解性能を測定する場合にはある程度大きなものとしてもよく、さらには居住空間の部屋そのものであってもよい。また、評価空間形成セル（３ａ）の材質もとくに限定されることはないが、測定対象試料（２ａ）の化学物質分解性能を正確に測定するためには、密閉性が高く、温度制御ができ、供給された揮発性有機化合物等の化学物質を放散しないものが望ましい。加熱による焼成清浄化が可能な金属であってもよい。具体的には、ステンレス、ガラス、テフロン（登録商標）などが例示される。評価空間形成セル（３ａ）は、外気の流入防止のため、その内部を正圧にしたり、パッキンを設けるなどしてもよい。
【００４４】
この出願の発明の測定対象試料（２ａ）の光触媒の化学物質分解性能の測定装置（１ａ）によれば、評価空間形成セル（３ａ）内に光触媒を保有する複数の測定対象試料（２ａ）が配置されるようにしてもよい。
【００４５】
光触媒としては、たとえば各種の光触媒性金属酸化物が例として挙げられる。この場合の金属元素としてはチタン、亜鉛、錫、ストロンチウム、タングステンなど例示される。光触媒を保有する測定対象試料（２ａ）としては、その種類は様々であってよく、たとえば、これら光触媒性金属酸化物を表面に有する建材や家具、シート、タイル、鏡、ガラスなどの部材、あるいは光触媒性金属酸化物を含有した塗料を塗布した建材や部材、あるいは光触媒性金属酸化物を含有するフィルターなどが例示される。
【００４６】
この出願の発明の測定対象試料（２ａ）の光触媒の化学物質分解性能の測定装置（１ａ）においては、化学物質供給ユニット（４）と、化学物質と清浄空気の混合・流量調節ユニット（５ａ）と、供給される化学物質の濃度測定ユニット（６）、排出した空気の化学物質の濃度測定ユニット（８ａ）、空気排出ユニット（７ａ）についても、密閉性が保たれ、化学物質を放散しないものであればよく、とくにその構成と素材は限定されることはない。
【００４７】
また、この出願の発明の測定対象試料（２ａ）の光触媒の化学物質分解性能の測定装置（１ａ）では、評価空間形成セル（３ａ）内に一定の濃度・流量の化学物質が供給されるが、たとえば、パーミエータやガスボンベ（１１）などによって供給される化学物質と、フィルター、活性炭、吸着剤、吸収剤等を備えた空気清浄機（１２ａ）やクリーンエアや乾燥空気を充填したボンベによって供給される清浄空気とは、バッファタンクや流量制御バルブと流量計等を備えたガス混合装置などの混合・流量調節ユニット（５）により一定の濃度・流量に調節される。そして、化学物質供給ユニット（４）を通じて、評価空間形成セル（３ａ）に配設された給気口（１３ａ）を介して評価空間形成セル（３ａ）内に供給される。評価空間形成セル（３ａ）内の空気は、評価空間形成セル（３ａ）に配設された排気口（１４ａ）を介して空気排出ユニット（７ａ）を通じて排出される。
【００４８】
供給される化学物質の濃度と、排出された空気の化学物質の濃度は、濃度測定ユニット（６）（８ａ）によって測定される。この濃度測定ユニット（６）（８ａ）としては、各種の化学物質分析装置であってよいが、捕集管を用いて化学物質を捕集し、捕集された化学物質を適当な溶媒で溶出し、その成分や濃度をガスクロマトグラフィー等の分析装置により測定するようにすることができる。このような捕集管は、測定対象となる化学物質に応じて適宜選択できる。たとえば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等の測定には、2,4-ジニトロフェニルヒドラジン（DNPH）含浸シリカ捕集管が、ベンゼン、トルエン、パラジクロロベンゼン等の芳香族系揮発性有機化合物の測定には、活性炭充填捕集管が適用できる。
【００４９】
この出願の発明の測定対象試料（２ａ）の光触媒の化学物質分解性能の測定装置（１ａ）では、評価空間形成セル（３ａ）内の空気は、空気流発生ユニット（１０ａ）によって、たとえば以下のような手順で、空気境界層を十分に発達させ、任意の物質伝達率をもった空気（Ｃ）流とすることができる。
【００５０】
すなわち、空気流発生ユニット（１０ａ）に設けた通気口（１５ａ）を介して空気流発生ユニット（１０ａ）外へ空気が導かれることで、評価空間形成セル（３ａ）内の空気に流れが生じる。これにより、評価空間形成セル（３ａ）内の空気は空気境界層を十分に発達したものになる。そして、この空気が再び空気流発生供給ユニット（１０ａ）に導かれ、任意の物質伝達率をもった空気（Ｃ）流となる。
【００５１】
空気流発生ユニット（１０ａ）では、たとえばファン（１６ａ）を用いることができる。ファン（１６）の駆動は電動式であってもよいが、評価空間形成セル（３ａ）内への汚染を少なくするため、たとえば、評価空間形成セル（３ａ）外にマグネティックスターラー（１７ａ）を設けてファン（１６ａ）を駆動させてもよい。ファン（１６ａ）の大きさや回転数、空気流発生ユニット（１０ａ）の風洞部の大きさや形状、通気口（１５ａ）の大きさ、通気口（１５ａ）の配設位置によって、評価空間形成セル（３ａ）内の空気の境界層を十分に発達させ、任意の物質伝達率をもった空気（Ｃ）流を空気流発生ユニット（１０ａ）内に発生させることができる。
【００５２】
このように、任意の物質伝達率をもった空気（Ｃ）流は、空気流発生ユニット（１０ａ）に配置させた測定対象試料（２ａ）と接触される。そして、空気流発生ユニット（１０ａ）は、たとえば、測定対象試料（２ａ）の保持部に開口部（１８ａ）を設けており、任意の物質伝達率をもったこの空気（Ｃ）は開口部（１８ａ）を介して測定対象試料（２ａ）と接触するようにすることができる。
【００５３】
測定対象試料（２ａ）は、空気流発生ユニット（１０）の保持部に設けた開口部（１８ａ）以外では、評価空間形成セル（３ａ）内の空気と直接接触しないようにシール部（１９）を設けていてもよい。このシール部（１９）は、たとえば金属とテフロン（登録商標）製パッキンを組み合わせたシールボックスや、アルミホイル、アルミテープなどでシールされることが例示される。これによって、空気流発生ユニット（１０）の保持部に設けた開口部（１８ａ）以外では、任意の物質伝達率をもたない空気と測定対象試料（２ａ）は接触することはなく、さらに後述する光照射によって化学物質が分解されることはない。このため、、より正確に測定対象試料（２ａ）の光触媒の化学物質分解性能を測定することができる。
【００５４】
測定対象試料（２ａ）と接触した任意の物質伝達率をもった空気（Ｃ）は、たとえば外部に設置した光源（９ａ）からの光照射によって、化学物質が分解される。光源（９ａ）としては、ハロゲン灯、蛍光灯、白熱灯、ブラックライト、殺菌灯など種々の光源（９ａ）が考慮される。光源（９ａ）の設置場所としては、測定対象試料（２ａ）に光照射できる場所であれば限定されることはなく、測定する環境に合わせて、評価空間形成セル（３ａ）内外の任意の場所に適宜設置され、様々な環境を想定した条件下で光触媒の化学物質分解性能を測定可能なようにすることができる。
【００５５】
測定対象試料（２ａ）と光源（９ａ）との間には、照射光透過部（２０ａ）を設けていてもよい。照射光透過部（２０ａ）は複数設置してあってもよく、交換可能であってもよい。照射光透過部（２０ａ）の材質としては、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、ソーダガラス、ＵＶカットフィルム、アクリルなどのプラスチックが例示される。これらの照射光透過部（２０）を組み合わせて用いてもよい。光源（９ａ）の種類、照射光透過部（２０ａ）の材質、その組み合わせによって、各種の光源（９ａ）の照射光の波長を可変とすることができる。
【００５６】
また、測定対象試料（２ａ）や光源（９ａ）を回転させて、測定対象試料（２ａ）表面への光照射を所望の角度に変更することができる回転機構を設けていてもよい。これは、壁、家具などの大きなものであって、そのものの測定が容易でないものを想定して測定でき有効である。ただし、この場合でも、測定対象試料（２ａ）への任意の物質伝達率をもった空気（Ｃ）との接触が考慮される。
【００５７】
[化学物質を放散し光触媒を保有する測定対象化学物質放散試料の光触媒による化学物質分解性能を測定する装置]
この出願の発明の測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒による化学物質の分解性能を測定するための装置の構成について図２に沿って説明する。測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒の化学物質分解性能の測定装置（１ｂ）は、化学物質を放散し光触媒を保有する１以上の建材等の測定対象化学物質放散試料（２ｂ）、または、化学物質を放散し光触媒を保有しない１以上の化学物質放散試料（２ｃ）をその内部に配置する評価空間形成セル（３ｂ）と、この評価空間形成セル（３ｂ）内へ清浄空気を供給する管路等の清浄空気供給ユニット（２１）と、清浄空気の流量を調節する流量調節ユニット（２２）と、評価空間形成セル（３ｂ）内の空気を排出するための管路等の空気排出ユニット（７ｂ）と、排出した空気の化学物質の濃度測定ユニット（８ｂ）と、測定対象化学物質放散試料（２ｂ）に光照射する光源（９ｂ）と、空気流を発生させる空気流発生ユニット（１０ｂ）とを備えている。
【００５８】
ここで、評価空間形成セル（３ｂ）と、空気排出ユニット（７ｂ）と、排出した空気の化学物質の濃度測定ユニット（８ｂ）と、光源（９ｂ）と、空気流発生ユニット（１０ｂ）は、それぞれ、測定対象試料（２ａ）の光触媒による化学物質分解性能を測定する装置（１ａ）で説明した評価空間形成セル（３ａ）と、空気排出ユニット（７ａ）と、排出した空気の化学物質の濃度測定ユニット（８ａ）と、光源（９ａ）と、空気流発生ユニット（１０ａ）と同様なものが考慮される。清浄空気供給ユニット（２１）と、清浄空気の流量調節ユニット（２２）については、密閉性が保たれていればよく、とくにその構成と素材は限定されることはない。
【００５９】
この出願の発明の測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒の化学物質分解性能の測定装置（１ｂ）によれば、評価空間形成セル（３ｂ）内に複数の測定対象化学物質放散試料（２ｂ）または化学物質放散試料（２ｃ）が配置されるようにしてもよい。測定対象化学物質放散試料（２ｂ）は、各種の揮発性有機化学物質を放散する合板、パーティクルボード、ＭＤＦ、フローリング床材等の木質材料や家具等の部材の表面の一部に光触媒を保有させたものである。測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒以外の部分からは、化学物質が放散されている。光触媒としては、上記で説明した各種の光触媒性金属酸化物が挙げられる。この光触媒性金属酸化物をたとえば塗料等に含有して、前記の部材の表面に１／３〜２／３程度の面積に帯状に塗布される。化学物質放散試料（２ｃ）は、前記の測定対象化学物質放散試料（２ｂ）うち、光触媒性金属酸化物を保有していないものである。
【００６０】
また、この出願の発明の測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒の化学物質分解性能の測定装置（１ｂ）では、清浄空気供給ユニットによって、評価空間形成セル（３ｂ）内に一定の流量の清浄空気が供給される。たとえば、上記で例示した空気清浄機（１２ａ）と同様な空気清浄機（１２ｂ）やクリーンエアや乾燥空気を充填したボンベによって供給される清浄空気は、流量制御バルブと流量計等を備えた流量調節ユニット（２２）により一定の流量に調節される。そして、清浄空気供給ユニット（２１）を通じて、評価空間形成セル（３ｂ）に配設された給気口（１３ｂ）を介して評価空間形成セル（３ｂ）内に供給される。評価空間形成セル（３ｂ）内の空気は、評価空間形成セル（３ｂ）に配設された排気口（１４ｂ）を介して空気排出ユニット（７ｂ）を通じて排出され、濃度測定ユニット（８ｂ）によって、排出された空気の化学物質の濃度が測定される。
【００６１】
この出願の発明の測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒の化学物質分解性能の測定装置（１ｂ）では、評価空間形成セル（３ｂ）内の空気は、空気流発生ユニット（１０ｂ）によって、空気境界層を十分に発達させ、任意の物質伝達率をもった空気（Ｃ）流とすることができる。たとえば、測定対象試料（２ａ）の光触媒による化学物質分解性能を測定する装置（１ａ）と同様に、評価空間形成セル（３ｂ）外にマグネティックスターラー（１７ｂ）を設けてファン（１６ｂ）を駆動させてもよい。ファン（１６ｂ）の大きさや回転数、空気流発生ユニット（１０ｂ）の風洞部の大きさや形状、通気口（１５ｂ）の大きさ、通気口（１５ｂ）の配設位置によって、評価空間形成セル（３ｂ）内の空気の境界層を十分に発達させ、任意の物質伝達率をもった空気（Ｃ）流を空気流発生ユニット（１０ｂ）内に発生させることができる。
【００６２】
このように、任意の物質伝達率をもった空気（Ｃ）流は、空気流発生ユニット（１０ｂ）に配置させた測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒と接触される。そして、空気流発生ユニット（１０ｂ）は、たとえば、測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の保持部に開口部（１８ｂ）を設けており、任意の物質伝達率をもったこの空気（Ｃ）は開口部（１８ｂ）を介して測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒と接触するようにすることができる。開口部（１８ｂ）の大きさは、測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒と任意の物質伝達率をもった空気（Ｃ）流が接触できる大きさとし、たとえば、測定対象化学物質放散試料（２ｂ）上の光触媒と同じ表面積の大きさとしてもよい。ここで、測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒が、任意の物質伝達率をもった空気（Ｃ）以外の空気と接触しないようにすることが考慮される。
【００６３】
測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒と接触した任意の物質伝達率をもった空気（Ｃ）は、光源（９ｂ）からの光照射によって、化学物質が分解される。光源（９ｂ）の設置場所としては、測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒に光照射できる場所であれば限定されることはなく、測定する環境に合わせて、評価空間形成セル（３ｂ）内外の任意の場所に適宜設置され、様々な環境を想定した条件下で光触媒の化学物質分解性能を測定可能なようにすることができる。
【００６４】
測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒と光源（９ｂ）との間には、照射光透過部（２０ｂ）を設けていてもよい。照射光透過部（２０ｂ）は複数設置してあってもよく、交換可能であってもよい。この照射光透過部（２０ｂ）の材質としては、上述した照射光透過部（２０ａ）と同様なものが考慮される。光源（９ｂ）の種類、照射光透過部（２０ｂ）の材質、その組み合わせによって、各種の光源（９ｂ）の照射光の波長を可変とすることができる。
【００６５】
また、測定対象化学物質放散試料（２ｂ）や光源（９ｂ）を回転させて、測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒表面への光照射を所望の角度に変更することができる回転機構を設けていてもよい。これは、壁、家具などの大きなものであって、そのものの測定が容易でないものを想定して測定でき有効である。ただし、この場合でも、測定対象化学物質放散試料（２ｂ）の光触媒への任意の物質伝達率をもった空気（Ｃ）との接触が考慮される。
【００６６】
たとえば以上説明したように、この出願の発明の測定方法と測定装置によって、従来では得られなかった実環境における真の光触媒の化学物質分解性能を精度高く測定することが可能となる。
【００６７】
以下、実施例を示し、この出願の発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、この出願の発明は以下の例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。
【実施例】
【００６８】
可視光型光触媒酸化チタンを６．４％配合した塗料をガラス板上（１４７ｍｍ角）に塗布し、このものの光触媒作用によるホルムアルデヒドの分解性能の測定を図１に示した構成を有する光触媒の化学物質分解性能の測定装置を用いて行った。
【００６９】
この装置での評価空間形成セルの容積は２０（ｌ）、照射強度３，０００（ｌｘ）、時間当りのホルムアルデヒドを含む空気の供給量は１０（ｌ／ｈ）とした。評価空間形成セルの換気回数は０．５（回／ｈ）となる。光源には、白色蛍光灯を用いた。温度は２８℃、湿度は４４％ＲＨとした。測定対象試料表面の物質伝達率は、水を伝達物質として場合の物質伝達率で１５（ｍ／ｈ）とした。
【００７０】
DNPHサンプラー（商品名：Sep-Pak XpoSure, Waters社製）を用いて、ホルムアルデヒドを捕集した。運転後に各DNPHサンプラーにアセトニトリルを滴下し、DNPH誘導体化されたホルムアルデヒドを溶出させ、高速液体クロマトグラフ（（株）島津製作所製）にてホルムアルデヒド-DNPH誘導体の定量を行い、捕集されたホルムアルデヒド量を定量し、濃度を算出すると、供給されたホルムアルデヒド濃度は１７５．２（μｇ／ｍ3）で、排出された空気のホルムアルデヒド濃度は９６．７（μｇ／ｍ3）であった。
【００７１】
前記の式によりホルムアルデヒドの化学物質分解量は、３５．７（μｇ／ｍ2ｈ）、換算換気量は、０．３７（ｍ／ｈ）と算出された。
【００７２】
以上のように、この装置によって光触媒作用による化学物質分解量と換算換気量が算出された。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】この出願の発明の光触媒を保有する測定対象試料の光触媒による化学物質分解性能を測定する装置の一実施形態を例示した概要図である。
【図２】この出願の発明の化学物質を放散し光触媒を保有する測定対象化学物質放散試料の光触媒による化学物質分解性能を測定する装置の一実施形態を例示した概要図である。
【符号の説明】
【００７４】
Ａ  評価空間
Ｂ  化学物質含有空気
Ｃ  物質伝達率を調節した空気
Ｄ  排出空気
Ｅ  清浄空気
１ａ  測定対象試料の光触媒の化学物質分解性能の測定装置
１ｂ  測定対象化学物質放散試料の光触媒の化学物質分解性能の測定装置
２ａ  測定対象試料
２ｂ  測定対象化学物質放散試料
２ｃ  化学物質放散試料
３ａ，３ｂ  評価空間形成セル
４  化学物質供給ユニット
５  混合・流量調節ユニット
６  供給される化学物質含有空気の化学物質の濃度測定ユニット
７ａ，７ｂ  空気排出ユニット
８ａ，８ｂ  排出した空気の化学物質の濃度測定ユニット
９ａ，９ｂ  光源
１０ａ，１０ｂ  空気流発生ユニット
１１  ガスボンベ
１２ａ，１２ｂ  空気清浄機
１３ａ，１３ｂ  給気口
１４ａ，１４ｂ  排気口
１５ａ，１５ｂ  通気口
１６ａ，１６ｂ  ファン
１７ａ，１７ｂ  マグネティックスターラー
１８ａ，１８ｂ  開口部
１９  シール部
２０ａ，２０ｂ  照射光透過部
２１  清浄空気供給ユニット
２２  流量調節ユニット
【図１】
2005274477.tif 000003
【図２】
2005274477.tif 000004