CN102608267A - 能够保证舱体背景气体浓度限值的人造板voc释放舱 - Google Patents

Abstract

能够保证舱体背景气体浓度限值的人造板VOC释放舱，它涉及一种人造板VOC释放舱。该装置解决目前现有的小容积释放舱气体背景浓度达不到要求，对实验结果造成影响的问题。氮气进气管分别与装水容器和第二流量计连通，装水容器与第一流量计连通，第一流量计和第二流量计均与总流量计连通，总流量计与玻璃管连通，玻璃管与舱体连通，舱体的外部设有第一水浴玻璃罩，电机与减速箱传动连接，减速箱的输出轴通过四氟乙烯轴与不锈钢风扇传动连接，第一电加热棒和第一温湿度传感器探头均与第一温湿度传感控制器电连接。本发明用于检测人造板及其制品中挥发性有机化合物VOC的释放。

Description

能够保证舱体背景气体浓度限值的人造板VOC释放舱

技术领域

本发明涉及一种人造板VOC释放舱。

背景技术

建筑装饰材料所释放的挥发性有机化合物(VOC)严重影响室内空气质量，致使在世界范围内先后出现了由室内空气污染引起的各种疾病，被统称为“病态建筑综合症”(SickBuilding Syndrome)SBS。人造板被广泛应用于家具和室内装饰中，是室内VOC的主要来源之一。目前，德国、丹麦、挪威和日本已立法限制建筑材料VOC的释放。我国国家《人造板及其制品中挥发性有机化合物释放量试验方法-小型释放舱法》标准、林业行业《室内装饰装修材料人造板及其制品中挥发性有机化合物释放限量》标准分别于2010年7月和2011年10月通过标委会审议，提请上级批准。掌握板材VOC释放特性，从而寻求降低人造板VOC释放的途径成为提高室内空气质量的关键，检测板材释放VOC是研究其释放特性的前提条件。释放舱法因其与真实环境的高仿性成为检测板材释放VOC最权威的一种方法。

按照国内外标准，人造板VOC检测需要使用对背景气体浓度要求极其严格的1m³释放舱采集气体。1m³气候箱设备投入大(几十万元到几百万元)，释放舱周转效率低、水电气及其耗材消耗多，采集及检测技术要求严格，需要配备专业人员，使得检测费用不菲。这种情况对生产企业和消费者及时获取相关数据及较多的数据十分不利。

现有的小容积释放舱也存在一些问题。舱体循环气体为经过干燥和活性炭净化处理后的的空气，但是极有可能干燥或是净化的不彻底，使舱体气体背景浓度达不到要求，对实验结果造成影响。舱体由不锈钢材料制成的，加工复杂。舱体内风扇转速不可调，给检测不同风速条件下VOC释放特性的实验带来困难。加热装置只加热舱体或只加热进入舱体前的气体，都会因待测板材所处环境温度不稳定而影响实验结果。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够保证舱体背景气体浓度限值的人造板VOC释放舱，以解决目前现有的小容积释放舱气体背景浓度达不到要求，对实验结果造成影响的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述释放舱包括电机、减速箱、不锈钢风扇、第一电加热棒、舱体、第一水浴玻璃罩、第一温湿度传感控制器、保温层、不锈钢支架、第一温湿度传感器探头、密闭玻璃罩、采样管、总流量计、第二流量计、第一流量计、装水容器、玻璃管、四氟乙烯轴和氮气进气管；

氮气进气管分别与装水容器和第二流量计连通，装水容器与第一流量计连通，第一流量计和第二流量计均与总流量计连通，总流量计与玻璃管的一端连通，玻璃管的另一端穿过密闭玻璃罩与舱体连通，密闭玻璃罩的一端与舱体的侧壁连通，密闭玻璃罩的另一端上设有采样管安装孔和至少两个出气孔，采样管装在采样管安装孔内，舱体的外部设有第一水浴玻璃罩，第一水浴玻璃罩的外部设有保温层，舱体内的底部设有不锈钢支架，不锈钢风扇设在舱体内的上方，电机与减速箱传动连接，减速箱的输出轴通过四氟乙烯轴与不锈钢风扇传动连接，第一电加热棒设在第一水浴玻璃罩内，第一温湿度传感器探头设在舱体内且二者密闭连接，第一电加热棒和第一温湿度传感器探头均与第一温湿度传感控制器电连接。

本发明具有以下有益效果：本发明舱体由玻璃器皿加工而成，玻璃器材易加工、成本低。而且玻璃材质不释放不吸收挥发性化合物，不会影响舱体内板材的检测。能够模拟室内环境，控制舱体内部温度、湿度、风速和气体交换率，具良好的密闭性。整个释放舱采用不释放不吸收气体的聚四氟乙烯材料、玻璃和不锈钢材料制成，循环气体为纯净的且不与板材释放气体发生反应的氮气。因此舱体本底浓度能够达到国家标准要求，挥发性化合物中各单体浓度小于2ug/m³，总挥发性化合物浓度小于20ug/m³。同时实现了降低成本(释放舱设备造价约3000元)和减少占地面积(释放舱占地面积约1m²)的特点。该释放舱操作简单，对技术人员要求不高，方便了企业和科研机构对人造板及其制品的挥发性有机化合物的检测。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，图2是湿度调节气体流向图，图3是舱体加热结构俯视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的所述释放舱包括电机1、减速箱2、不锈钢风扇4、第一电加热棒5、舱体6、第一水浴玻璃罩7、第一温湿度传感控制器8、保温层9、不锈钢支架10、第一温湿度传感器探头11、密闭玻璃罩12、采样管13、总流量计18、第二流量计19、第一流量计20、装水容器21、玻璃管22、四氟乙烯轴23和氮气进气管24；

氮气进气管24分别与装水容器21和第二流量计19连通，装水容器21与第一流量计20连通，第一流量计20和第二流量计19均与总流量计18连通，总流量计18与玻璃管22的一端连通，玻璃管22的另一端穿过密闭玻璃罩12与舱体6连通，密闭玻璃罩12的一端与舱体6的侧壁连通，密闭玻璃罩12的另一端上设有采样管安装孔12-1和至少两个出气孔12-2，采样管13装在采样管安装孔12-1内，舱体6的外部设有第一水浴玻璃罩7，第一水浴玻璃罩7的外部设有保温层9，舱体6内的底部设有不锈钢支架10，不锈钢风扇4设在舱体6内的上方，电机1与减速箱2传动连接，减速箱2的输出轴通过四氟乙烯轴23与不锈钢风扇4传动连接，第一电加热棒5设在第一水浴玻璃罩7内，第一温湿度传感器探头11设在舱体6内且二者密闭连接，第一电加热棒5和第一温湿度传感器探头11均与第一温湿度传感控制器8电连接。

不锈钢风扇4由电机1和减速箱2控制，目的是使舱体内空气混合均匀，不锈钢风扇4转速可调。不锈钢风扇4通过聚四氟乙烯轴23与减速箱2连接，不锈钢杯罩3连接减速箱2和舱体6，同时起到支撑减速箱2和舱体6的作用。

舱体6玻璃器皿加工而成，玻璃器材易加工、成本低。而且玻璃材质不释放不吸收挥发性化合物，不会影响舱体内板材的检测。舱体6侧面打孔用于进气、出气和安装温湿度传感器探头。出气口个数可根据实验要求自行设计。

舱体6外层第一水浴玻璃罩7中水浴通过第一电加热棒5加热。第一电加热棒5置于第一水浴玻璃罩7中，第一温湿度感器探头11安装在舱体6侧面，第一电加热棒5和第一温湿度感器探头11由第一温度传感控制器8控制水浴温度，通过热传导使舱体6内加热到所需温度。第一温湿度感器探头11为不锈钢材料制成，不会因释放或吸附舱体内气体而影响实验结果。

通过总流量计18控制氮气总的流量，第一流量计20控制经过装水玻璃容器21的氮气流量，再与通过第二流量计19的干燥氮气汇合来调节气体相对湿度，第一温湿度传感控制器8实时监测氮气湿度。

系统循环气体为纯净的惰性气体氮气22，不会与板材释放的挥发性化合物发生反应，因此不会影响实验结果。具有一定湿度的纯净氮气依靠氮气罐自身压力进入到舱体6内部。

混合气体在智能真空泵的作用下，采集到采样管13中，其中采样管13为Tenax-TA采样管。采样管13采集的气体再通过其他仪器设备进行分析检测

为保证舱体的气密性以及满足低释放、低吸附的要求，所有的结合部位均采用不低释放、不吸附的聚四氟乙烯材料。

本发明成本低廉、所占空间小，同时设备操作简单，对技术人员要求低。通过采样管13采集的挥发性有机化合物可送至专门的检测机构检测分析。

具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的保温层9为矿棉层，保温材料矿棉包围在第一水浴玻璃罩7外侧，确保舱体温度稳定性。其它实施方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的所述释放舱还包括第二水浴玻璃罩14、第二电加热棒15、第二温度传感器探头16和第二温度传感控制器17，第二水浴玻璃罩14设在密闭玻璃罩12与总流量计18之间，玻璃管22穿过第二水浴玻璃罩14，第二水浴玻璃罩14内设有第二电加热棒15和第二温度传感器探头16，第二电加热棒15和第二温度传感器探头16均与第二温度传感控制器17电连接，具有一定湿度的氮气进入舱体6前，先经过水浴加热以达到实验所需温度，水浴加热装置由第二温度传感控制器17控制。

工作原理：1.舱体6放入板材前，先用蒸馏水擦洗洗舱体6内壁，然后用去离子水擦洗。清洁后将舱体6加温，同时通入干燥的氮气吹干。待舱体6和循环气体氮气达到实验所需温度和湿度时，把板子放入舱体6，打开不锈钢风扇4，舱体6盖涂抹凡士林以确保整个系统的气密性。

2.根据实验所需确定采样时间和采样流量，采样管13一端连接采样口，一端连接流量计，流量计连接智能真空泵采样。

3.采完样的采样管13通过其他仪器进行分析检测，检测采集气体的成分和浓度。

4.检测完后，关掉风扇、控温控湿系统和氮气，板材拿出舱体6，舱体6的盖一直打开，保证舱体6内外气体流通，降低舱体内VOC浓度。再次检测板材时，重复步骤1。

Claims (3)

1.一种能够保证舱体背景气体浓度限值的人造板VOC释放舱、其特征在于所述释放舱包括电机(1)、减速箱(2)、不锈钢风扇(4)、第一电加热棒(5)、舱体(6)、第一水浴玻璃罩(7)、第一温湿度传感控制器(8)、保温层(9)、不锈钢支架(10)、第一温湿度传感器探头(11)、密闭玻璃罩(12)、采样管(13)、总流量计(18)、第二流量计(19)、第一流量计(20)、装水容器(21)、玻璃管(22)、四氟乙烯轴(23)和氮气进气管(24)；

氮气进气管(24)分别与装水容器(21)和第二流量计(19)连通，装水容器(21)与第一流量计(20)连通，第一流量计(20)和第二流量计(19)均与总流量计(18)连通，总流量计(18)与玻璃管(22)的一端连通，玻璃管(22)的另一端穿过密闭玻璃罩(12)与舱体(6)连通，密闭玻璃罩(12)的一端与舱体(6)的侧壁连通，密闭玻璃罩(12)的另一端上设有采样管安装孔(12-1)和至少两个出气孔(12-2)，采样管(13)装在采样管安装孔(12-1)内，舱体(6)的外部设有第一水浴玻璃罩(7)，第一水浴玻璃罩(7)的外部设有保温层(9)，舱体(6)内的底部设有不锈钢支架(10)，不锈钢风扇(4)设在舱体(6)内的上方，电机(1)与减速箱(2)传动连接，减速箱(2)的输出轴通过四氟乙烯轴(23)与不锈钢风扇(4)传动连接，第一电加热棒(5)设在第一水浴玻璃罩(7)内，第一温湿度传感器探头(11)设在舱体(6)内且二者密闭连接，第一电加热棒(5)和第一温湿度传感器探头(11)均与第一温湿度传感控制器(8)电连接。

2.根据权利要求1所述能够保证舱体背景气体浓度限值的人造板VOC释放舱、其特征在于保温层(9)为矿棉层。

3.根据权利要求1或2所述能够保证舱体背景气体浓度限值的人造板VOC释放舱、其特征在于所述释放舱还包括第二水浴玻璃罩(14)、第二电加热棒(15)、第二温度传感器探头(16)和第二温度传感控制器(17)，第二水浴玻璃罩(14)设在密闭玻璃罩(12)与总流量计(18)之间，玻璃管(22)穿过第二水浴玻璃罩(14)，第二水浴玻璃罩(14)内设有第二电加热棒(15)和第二温度传感器探头(16)，第二电加热棒(15)和第二温度传感器探头(16)均与第二温度传感控制器(17)电连接。

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