CN102384864B - 一种床垫挥发性气体收集检测器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种床垫挥发性气体收集检测器，包括箱体，控制箱，其中箱体的下部是长方体箱体，上部是锥形体，箱体的长方体四个侧面设置有进气单向阀，箱体的锥形体顶部设置有排气单向阀，所述箱体内设置有恒热板式加热装置，所述箱体内长方体的中心设置有温度传感器，所述箱体上设置有控制接口，通过线缆与控制箱连接。本发明结构简单、可靠，操作安全、简便。模拟了人在睡眠状态时床垫中可挥发性气体的实际状态，同时采样过程中可最大限度地使新进入的空气与箱体内的空气充分混合，确保了采样气体的均匀性，以及含量和成分的真实性。

Description

一种床垫挥发性气体收集检测器

技术领域

本发明涉及一种气体收集检测器，尤其是软体家具床垫挥发性气体的收集检测装置。

背景技术

床垫是人们睡眠必备的生活用品，产品质量好坏，特别是产品中含有的可挥发性有害气体直接影响人的健康安全。目前，国内和国外尚无针对完整床垫含有挥发性有害气体限量要求的标准，只有侧重于床垫原料的控制和生态指标的限定标准。欧盟2009年7月出台了《床垫生态标签》，对床垫的各类原料中的有害物质以及床垫中的挥发性物质、阻燃剂、杀菌剂分别做出了明确的限制和补充。国际生态纺织品研究与检测协会针对纺织品，出台有《OEKO-

100生态纺织品规范》，该规则对纺织品的生态性能指标：PH值、甲醛、可萃取重金属、杀虫剂、苯酚、邻苯二甲酸盐、有机锡化合物、全氟辛烷磺酸、禁用染料、有机氯载体、色牢度、挥发性物质及有气味混合物、敏感性气味、石棉纤维共14类物质做了限定。这些限定都是仅限于床垫生产所用的原材料，而不是床垫产品，由于不同厂家生产床垫的工艺不同，造成不同厂家的床垫产品挥发性有害气体释放量也不同。

随着人们生活水平的提高，对产品的外观、舒适性等各方面都提出了新的要求，这就使得床垫生产企业不断采用新工艺、新材料来满足消费者的需求。然而，这些新工艺、新材料的安全性如何？特别是涉及人身健康的挥发性有毒有害气体含量如何？这就需要对产品含有的挥发性有害气体进行采样以便于检测。申请号为20071002645.2，公开号CN101008592A的专利文件公开了一种水体、土壤表面挥发性气体采样装置，其采样准确，易操作。专利ZL200820201576.4公开了一种用于检测挥发性有机物的测试装置，该装置精确控制试验舱中的温、湿度，以及压力，结构较复杂，成本高。专利ZL200920129942.4公开了一种挥发性物质的发生和采集设备，能方便地在恒温、定压下发生和采集试样的挥发性物质，采用了水浴系统来控制温度，增加了设备在绝缘、湿度问题上的难度。申请号为200910055164.3，公开号CN101887042A的专利文件公开了一种纺织材料总有机挥发物在线检测的多功能环境模拟测试舱，采用在线检测的方法，利用特殊传感器、基本评价装置、数据编程、在线检测仪表等部件对气体进行探测，结构复杂，造价高。上述的专利文件都没有公开，模拟人在自然睡眠状态时的体温、发热表面积、人体所占床垫面积以及被窝里空气的温度等实际条件，收集被窝里床垫挥发出的气体并进行定量分析，确定挥发气体的成分与含量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种床垫挥发性气体收集检测器，模拟人在自然睡眠状态时的体温、发热表面积、人体所占床垫面积以及被窝里空气的温度等实际条件，收集被窝里床垫挥发出的气体，以进行定量分析，确定挥发气体的成分与含量，从而判定床垫产品质量的好坏。

本发明的技术方案是：一种床垫挥发性气体收集检测器，包括箱体，控制箱，其中箱体的下部是长方体箱体，上部是锥形体，箱体的长方体四个侧面设置有进气单向阀，箱体的锥形体顶部设置有排气单向阀，所述箱体内设置有板式加热装置，所述箱体内长方体的中心设置有温度传感器，所述箱体上设置有控制接口，通过线缆与控制箱连接。

所述箱体是采用不锈钢或玻璃制成。

所述箱体的外表面设置有保温层，所述保温层是由不释放甲醛、TVOC等挥发性有害物质。

所述箱体下部长方体箱体两侧面上设置有把手，所述长方体箱体的长、宽、高分别是1300mm、770mm、300mm。

所述箱体的锥形体上设置有带盖的嗅辨孔，其内径为100mm，孔中心距临近箱体的边缘150mm。

所述箱体内板式加热装置是由4块恒热加热板构成，恒热加热板到箱体底口面的距离是箱体下部长方体箱体高度的三分之一，恒热加热板的边距箱体边缘100mm，每块加热板之间邻边的距离是100mm。

所述箱体内长方体中心处的温度传感器距底口面50mm。

所述箱体内板式加热装置的恒热加热板上设置有温度传感器。

所述控制箱是由PLC控制单元和外壳构成。

所述箱体内的线缆均密封在不锈钢管内。

在睡眠过程中绝大部分气体是通过被子与人颈部的空隙进行交换，床垫释放出的挥发性气体由于被子的阻挡作用也几乎全部从人的颈部溢出，并被鼻子吸入体内，只有少部分通过被子与床垫之间的间隙交换，但所有气体都是无强制换气现象。本发明采用的结构，根据冷空气下沉热空气上升的原理，在箱体四周侧面设置四个进气单向阀通气口，箱体的锥形体顶部中心设置一个排气单向阀通气口，以保证自然换气要求，模拟了人的自然睡眠状态。同时，中间排气单向阀通气口兼做采样口，这样在采样过程中可最大限度地使新进入的空气与箱体内的空气充分混合，确保了采样气体的均匀性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的箱体俯视示意图；

图3是本发明的箱体剖视示意图；

图中：1-箱体，2-保温层，3-进气单向阀，4-板式加热装置，5-温度传感器，6-排气单向阀，7-嗅辨孔，8-把手，9-控制接口，10-控制箱，11-床垫，12-测试支架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1、2、3，本发明提供的一种床垫挥发性气体收集检测器，包括箱体1，控制箱10，其中：箱体1的下部是长方体箱体，上部是锥形体，其长方体的四个侧面距下部和侧边各为50mm处设置有进气单向阀3，锥形体顶部设置有排气单向阀6。所述箱体1内设置有板式加热装置4，板式加热装置4是由4块恒热加热板构成，加热板到箱体底口面的距离是箱体下部长方体箱体高度的三分之一，加热板的边距箱体边缘100mm，每块加热板之间邻边的距离是100mm。所述箱体1内长方体的几何中心垂线下方距底口面50mm处中心设置有温度传感器5，所述箱体1上设置有控制接口9，通过线缆与控制箱10连接。优选的，箱体1的材料采用不锈钢，当然本领域的技术人员，也可用玻璃。避免了箱体在受热时散发出挥发性气体，影响采样气体的含量和成分。根据冷空气下沉热空气上升的原理，这种构造保证了自然换气要求，排气单向阀6兼做采样口，这样在采样过程中可最大限度地使新进入的空气与箱体内的空气充分混合，确保采样气体的均匀性，更接近人睡眠时被窝的实际情况。

优选的，箱体1的外表面设置有保温层2，所述保温层2是由不释放甲醛、TVOC等挥发性有害物质且热系数0.03W/(m·K)～0.04W/(m·K)的保温材料制成，保温层的厚度为10mm。这样可以避免热量的散失，节约能耗，同时使新进入箱体内的空气不含甲醛、TVOC等挥发性有害物质。

跟据GB10000-88中国成年人人体尺寸标准统计，一个1780mm左右的人睡觉时占用的床垫表面大约在长1800mm、宽550mm左右的面积上，高度在300mm左右。优选的，把箱体1的下部长方体箱体的长、宽、高的尺寸分别设置为1300mm、770mm、300mm，再加上部呈锥形体。这结构使箱内气体混合更充分，采集气体时无死角，完全模拟人体睡觉时所占用床垫空间体积。

优选的，板式加热装置4的恒热加热板结构外形为长方体，材料为导热性能良好的金属，并在其上设置有温度传感器用于测量和控制。功率应能满足在10min至30min的时间内将箱内床垫垫面温度从15℃升到30℃，由控制箱10自动控制，保证了加热板温度始终恒定在36℃±1℃，同时保证了箱内空气的温度也恒定在30℃±1℃。

优选的，所述箱体1内的线缆均密封在不锈钢管内。这样避免了线缆绝缘层散发出的甲醛、TVOC等挥发性气体进入箱内，影响采样气体的含量和成分。

采样时，先将箱体1内表面清洁干净，再将已预处理完毕后的床垫11放入测试室的测试架12上，关闭门窗并放置8小时后，把箱体1抬放到床垫11的中心位置，保证与床垫11所接触的边紧贴床垫11表面，使之形成密闭的收集空间。启动控制箱10，使恒热板式加热装置4工作，当收集器内的气体温度达到设定标准时开始计时，在达到规定时间后，打开嗅辨孔的孔盖进行敏感性气味嗅辨，嗅辨完毕后关闭嗅辨孔，再经过规定时间后进行气体采样，本床垫挥发性气体收集检测器可根据需要进行多次不同时间段的气体采样工作，用户可自行设定。采样气体做相应的检测分析后，根据标准即可判定床垫产品质量的好坏。

本发明结构简单、可靠，操作安全、简便。模拟了人的自然睡眠状态，采样过程中可最大限度地使新进入的空气与箱体内的空气充分混合，确保了采样气体的均匀性、含量和成分的真实性。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种床垫挥发性气体收集检测器，包括箱体（1），控制箱（10），其特征在于：箱体（1）的下部是长方体箱体,上部是锥形体，箱体（1）的长方体四个侧面设置有进气单向阀（3）,箱体（1）的锥形体顶部设置有排气单向阀（6）,所述箱体（1）内设置有恒热板式加热装置（4）, 所述箱体（1）内长方体的中心设置有温度传感器（5）,所述箱体（1）上设置有控制接口（9）,通过线缆与控制箱（10）连接；所述箱体(1) 下部长方体箱体两侧面上设置有把手（8）,所述长方体箱体的长、宽、高分别是1300mm、770mm、300mm；所述箱体(1)内板式加热装置(4)是由4块恒热加热板构成,加热板到箱体(1)底口面的距离是箱体（1）下部长方体箱体高度的三分之一, 加热板的边距箱体（1）边缘100mm,每块加热板之间邻边的距离是100mm；所述箱体（1）内长方体中心处的温度传感器（5）距底口面50mm；箱体(1)内板式加热装置(4)的恒热加热板上设置有温度传感器。

2.根据权利要求1所述的床垫挥发性气体收集检测器，其特征在于：所述箱体（1）是采用不锈钢或玻璃制成。

3.根据权利要求1所述的床垫挥发性气体收集检测器，其特征在于：所述箱体（1）的外表面设置有保温层（2）, 所述保温层（2）是由不释放甲醛、TVOC等挥发性有害物质的保温材料制成。

4．根据权利要求1所述的床垫挥发性气体收集检测器，其特征在于：所述箱体(1)的锥形体上设置有带盖的嗅辨孔（7）, 其内径为100mm, 孔中心距临近箱体的边缘150mm。

5．根据权利要求1所述的床垫挥发性气体收集检测器，其特征在于：所述控制箱（10）是由PLC控制单元和外壳构成。

6．根据权利要求1至5任一所述的床垫挥发性气体收集检测器，其特征在于：所述箱体（1）内的线缆均密封在不锈钢管内。

Images