ウシオの光浄化技術「Clean172™」

Clean172™とは、172nmによって豊富に生成される活性酸素種により、空気中のガス状有機物質を強力に酸化し、分解する技術です。吸着除去が困難なガス状有機物質にも適用できます。

メカニズム

光浄化メカニズムの3ステップ

STEP1

172nmが酸素と水を「分解」

172nmは、空気中の酸素分子(O2)、水分子(H2O)に作用し、酸素と水を分解します。

合わせてチェック!

酸素と水は、160~200nmにかけて光の吸収度合い(吸収断面積))が大きく変化します。
一般的に利用されている185nm(代表的な光源:低圧水銀灯)と比べ、172nm(代表的な光源:エキシマランプ)は、酸素に対して「56倍」、水に対して「68倍」、吸収断面積が大きいため、酸素と水に良く吸収されます。

STEP2

「活性酸素種」を豊富に生成

172nmにより生成した酸素原子(O(1D)とO(3P))は、他の酸素分子(O2)や水分子(H2O)と反応し、オゾン(O3)やヒドロキシラジカル(・OH)と言った活性酸素種を生成します。さらに、172nmは、水分子(H2O)から、直接、ヒドロキシラジカル(・OH)を生成します。

このように生成されたヒドロキシラジカル(・OH)やオゾン(O3)は、非常に高い酸化力を有しています。

STEP3

ガス状有機物質を「酸化分解」

ヒドロキシラジカル(・OH)やオゾン(O3)が、ガス状有機物質を強力に酸化、その分子結合を分解し、最終的には、H2OやCO2まで分解します。

効果

難吸着性化学物質の分解

難吸着性化学物質の一つとされるホルムアルデヒドは、低分子量・極性分子のため、一般的な活性炭では、ほとんど吸着されないことが知られています。産業上有用な物質である一方、揮発性・毒性が高く、健康被害が問題となるケースも発生しており、屋外に強制排気する以外の有用な手段がないとされています。

それに対して、ウシオの光浄化技術「Clean172™」は、ホルムアルデヒドを酸化分解し、除去することが確認されました。

ホルムアルデヒドを許容曝露濃度
「0.1ppm以下」まで分解

ボックス内のホルムアルデヒドの濃度は、ランプ消灯時に上昇し続けますが、ランプ点灯後から、濃度は低下し、検出限界値以下となります。

【ボックス内のホルムアルデヒド濃度】

【実験条件】
・BOX容量 110L
・37%ホルマリン液をφ90シャーレに入れて静置
・使用ランプ 14Wタイプ

内藤 敬祐(ウシオ電機) 労働衛生工学会 真空紫外線によるホルムアルデヒド分解と作業環境改善、2019年11月

Clean172™で分解可能な化学物質(一部)

  • 横スクロールでご覧ください
成分
ホルムアルデヒド
アセトアルデヒド
メタノール
アセトン
MEK※1
アンモニア※2
  • 1 物質によって分解速度は異なります。
  • 2 無機成分があるため、CO2、H2O以外の物質も出てきます。

学術情報

発散防止抑制措置としての応用(2020年室内環境学会での発表内容からの抜粋)

Clean172™によるホルムアルデヒドの分解・除去技術を発散防止抑制措置として応用しました。厚生労働省より、労働安全衛生法・特化則が定める発散防止抑制措置としての認可を取得しました。

実証実験機による作業環境の改善例

発表履歴

  • 横スクロールでご覧ください
  
学会名 発表演題 著者
第92回産業衛生学会 VUV光照射モジュールによるホルムアルデヒド分解と作業環境改善 内藤敬祐、後藤一浩、中家隆博1)、安田知恵1)
清原一益2)、吉田晃至2)、石田尾徹3)、保利一3)
第32回においかおり環境学会 オゾン発生方式の違いによる喫煙室脱臭処理後の臭気成分 内藤敬祐、佐畠健一、谷口智昭
第59回労働衛生工学会 真空紫外線によるホルムアルデヒド分解と作業環境改善 内藤敬祐、後藤一浩、中家隆博1)、安田知恵1)
清原一益2)、吉田晃至2)、石田尾徹3)、保利一3)
The 4th Asian Network of Occupational Hygiene Conference 2019 Decomposition of Formaldehyde in Working Environment by Excimer Lamp Keisuke Naito, Kazuhiro Goto, Takahiro Nakaie1), Chie Yasuda1), Kazumasa Kiyohara2), Koji Yoshida2), Toru Ishidao3), Hajime Hori3)
( The First Runner-Up Poster Popularity )
2020年室内環境学会 エキシマランプによるアルデヒド類の分解 内藤敬祐、寺田庄一、西尾謙吾、中家隆博1)
安田知恵1)、山本忍3)、石田尾徹3)、保利一3)
第94回日本産業衛生学会 エキシマランプによるニコチンの分解
(産業衛生技術部会 部会長表彰 受賞)
内藤敬祐、寺田庄一、西尾謙吾、中家隆博1)
安田知恵1)、山本忍3)、石田尾徹3)、保利一3)

1) 関西環境科学株式会社 2)昭和電機株式会社 3)産業医科大学 産業保健学部

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