CN104399539A - 一种空气净化器的开窗试验测试舱及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气净化器的开窗试验测试舱及其测试方法，主要由外舱和内舱组成，内舱设置有检测装置和窗，内舱与外舱之间设置有监测装置，还包括污染物发生装置，提供真实可靠的实验数据，通过对温湿度和环境污染物的设定，尽可能的模拟实际情况，匹配度高。本发明通过动态的测试方式，保证了检测数据的可靠性，最大限度的还原了空气净化器的实际使用效果，便于消费者辨识购买，提高消费者的生活质量。

Description

一种空气净化器的开窗试验测试舱及其测试方法

技术领域

本发明涉及净化器领域，具体涉及一种空气净化器的开窗试验测试舱及其测试方法。

背景技术

环境的保护工作滞后于工业发展，大气环境中的污染越来越严重，包括主要来源于工业废气及车辆尾气的排放颗粒物污染(如PM2.5)以及来源于不良装修材料的气体污染(如甲醛、苯等)。人们为了追求更高的生活品质，对空气净化器这一电器的需求越来越大，对它的性能要求也越来越高。市面上的空气净化器种类繁多，品牌各异，价格从几百元到几万元不等，厂家都宣称自己的产品具有极好的空气净化效果，但消费者选择产生了困难。

通常空气净化器的出厂检验方法是在一个密封性好的固定容积反应舱中进行，通过注入一定浓度污染物，使空气净化器在舱中反复运行一段时间，检验舱内剩余污染物的浓度，属于静态测试方法。

通常的空气净化器性能检测方法存在以下问题：

(1)使用密闭条件进行反复运行，没有外来污染物进行补充(污染的大气对室内的渗透)，检测出的污染物去除率是长时间吸附后检测出的，对于消费者具有一定的误导性。

(2)密闭条件与消费者实际使用空气净化器的条件不符：真实的房间无法完全密封；尤其是老人或小孩在家中使用时通常会开一部分窗户通风(中国南方地区普遍的开窗习惯)，以免长时间关窗导致室内空气氧气不足，影响人体健康。而在开窗条件下所检空气净化器可能就完全达不到宣称的使用效果。

(3)现有的检测方法所检出的空气净化器声称99％以上的净化效率、CADR值等一系列参数对于消费者比较难以理解，不能直观的判断出该空气净化器的使用性能究竟好不好，适不适合自己使用。

(4)现有的检测方法无法试验出除PM2.5及甲醛所使用的滤网的寿命，极易让过度使用的过滤网成为二次污染源，导致更严重的空气污染。

(5)现有的检测方法未使用精确温湿度控制装置来控制试验空气舱，未考虑无精确温湿度条件控制下甲醛等有害气体的挥发和吸附效果差异。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种空气净化器的开窗试验测试舱及其测试方法，本发明通过动态的测试方式，保证了检测数据的可靠性，最大限度的还原了空气净化器的实际使用效果，便于消费者辨识购买，提高消费者的生活质量。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种空气净化器的开窗试验测试舱，包括外舱，所述外舱罩设在内舱上，所述外舱通过隔离墙分为观察室和外部环境模拟室，所述外部环境模拟室内设置有温湿度调节器，所述外部环境模拟室与颗粒污染物持续产生装置和颗粒污染物补充装置连接，所述外部环境模拟室外侧设置有出气口，所述内舱中间顶部设置有吊扇，中间底部设置有监测装置一，所述内舱的四个舱壁夹角处均设置有监测装置二，所述内舱一侧的舱壁一与隔离墙中间部分连接并设置在外部环境模拟室，所述舱壁一相对应的舱壁二与外舱的舱壁之间设置有搅拌风扇，所述舱壁一与舱壁二之间的舱壁三和舱壁四上均设置有泄压阀，所述舱壁四上还设置有可调通气窗，所述舱壁一与舱壁三之间的夹角处设置有净化器放置点，所述舱壁二、舱壁三和舱壁四分别与相对应的外部环境模拟室的室壁之间均设置有监测装置三，所述隔离墙上设置有连通内舱两侧的外部环境模拟室的循环管道，所述循环管道内设置有变频风扇，所述内舱还与污染气体持续性气源连接。

进一步的，所述舱体一与隔离墙一体设置，并且位于净化器放置点一侧设置有手套操作口。

进一步的，所述污染气体持续性气源、颗粒污染物持续产生装置和颗粒污染物补充装置均设置在观察室中。

进一步的，所述监测装置二与监测装置三的设置高度为1.2米至1.5米之间，所述监测装置二与相对应的内舱的舱壁之间距离至少为0.3米。

进一步的，所述出气口与净化装置连接。

进一步的，所述颗粒污染物持续产生装置和污染气体持续性气源还与老化舱连接，所述老化舱内设置有监测装置四。

一种空气净化器的开窗试验测试舱的测试方法，包括以下步骤：

步骤1)环境设置，根据净化器测试需求，调节外舱控制温湿度条件，开启通风窗，调节循环装置参数直至达到设定条件；

步骤2)放置空气净化器，将待测空气净化器放置在净化器放置点上；

步骤3)监测初始污染物浓度，开启监测装置一、监测装置二和监测装置三，得到污染物浓度数据；

步骤4)记录起始时间，使用颗粒污染物持续产生装置或者污染气体持续性气源注入污染物，并开启吊扇、搅拌风扇、泄压阀和变频风扇，当污染物浓度达到设定值时开启待检空气净化器最大档位，记录起始时间，此时内舱关闭吊扇；

步骤5)记录达标时间，通过内舱中的监测装置一和监测装置二观察内舱中污染物的浓度，直至全部降至国家标准规定的洁净空气标准时，记录此时所用的时间，即可得该空气净化器在开窗条件下全房间净化达标时间，并对空气净化器的净化部件外观检查拍照；

步骤6)老化测试，将空气净化器放置在老化舱内，使用颗粒污染物持续产生装置或者污染气体持续性气源根据模拟时间注入污染物，同时开启空气净化器到最大档位，当内舱空气污染物浓度不能下降至国标规定洁净空气水平时，则标记该空气净化器未通过老化试验，若降至国标规定洁净空气水平时，老化试验结束继续下一步骤；

步骤7)重复步骤1至步骤5，对老化测试后的空气净化器经过测试，若不能将内舱内的污染物浓度下降至国家规定水平时，则标记该空气净化器未通过老化后的开窗性能检测试验。

进一步的，所述步骤2中空气净化器的出风口放置高度大于700毫米。

进一步的，所述步骤4使用颗粒污染物持续产生装置时，观察监测装置三，并通过颗粒污染物补充装置保持外部环境模拟室的污染物浓度。

本发明的有益效果是:

(1)开窗试验舱通过外舱保持一定污染物浓度，内舱模拟室内环境，控制开窗通风条件，尽可能的模拟居民家庭使用环境条件，在此条件下进行的净化器性能试验具有很高的真实性，能够反映不同品牌及不同工作档位下的净化器对室内环境净化的效果。

(2)本方法通过设置老化试验，检验新机状态、使用一个月/三个月后的状态下空气净化器的净化效果，对其功能可靠性进行分析，更有说服力。

(3)开窗条件检测方法所得数据简洁明了，对于消费者一目了然，可以直观的对其净化效能进行评判，便于消费者进行有目的性的选择。

(4)使用本检测装置及检测方法对空气净化器性能进行检测，可以更科学有效的对空气净化器的实际使用性能进行检测，同时所得数据可用于不同品牌型号的净化器进行横向比较，具有参考意义。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1所示，一种空气净化器的开窗试验测试舱，本开窗实验舱设有60立方米的外舱1，通过隔离墙3分为观察室11和外部环境模拟室12，进入后为观察室，用于放置污染物产生装置及方便人员操作，观察室上部为循环管道7及变频风扇71，在外部环境模拟室中设置有搅拌风扇6，通过与与循环管道的配合，使外部环境模拟室内的污染物分布均匀，从而提高数据可信度。外舱内套一30立方米内舱2，内舱用于进行空气净化器性能实验，其设置有可调通气窗28及两个泄压阀29来调节空气交换，内舱中心设有吊扇21，用于搅拌空气，内舱的四个舱壁(舱壁一24、舱壁二25、舱壁三26和舱壁四27)的四角及中间位置设置有监测装置一22和监测装置二23，外部环境模拟室内设置有监测装置三13，取样高度均为1.2米，模拟成人坐姿或儿童口鼻呼吸高度，靠舱壁距离0.3米。内舱中远离可调通气窗一侧的舱壁一与舱壁三的夹角处设置有净化器放置点30，便于操作，内舱与外舱通过颗粒污染物持续产生装置4注入污染物，颗粒污染物持续产生装置为点烟器及注射装置、颗粒污染物补充装置5为补烟装置，保证PM2.5为250±20μg/m³的烟雾。外舱连接一净化装置，管道通往外部环境，在需要排气时通过阀门向外界换气。其中观察室、外部环境模拟室和内舱上均设置有密封舱门。

开窗试验舱中的外部环境模拟室还设置有一出气口122，出气口与净化装置123连接，用于调节内部浓度以及将污染物净化达到排放标准后排入大气，避免环境污染。

开窗试验舱为外舱套着内舱，用于开窗试验；边上还设置有一老化舱9，老化舱为独立密封舱，舱内设置有监测装置四91，用于进行空气净化器老化试验。老化舱可以向舱内持续输入大量颗粒污染物或气体污染物，使在舱中运行的空气净化器持续吸附，模拟长时间运作老化，通过控制注入的PM2.5及甲醛的量来控制老化时间，经过老化的净化器再送至开窗实验舱中进行开窗试验，对其可靠性进行检验。

观察室内设置有所述污染气体持续性气源8、颗粒污染物持续产生装置4，通过变频风扇、搅拌风扇及颗粒污染物补充装置，保持外部环境模拟室的污染物浓度稳定，模拟大气污染环境。污染气体持续性气源(甲醛发生器、甲醛水溶液)通过持续缓慢释放到内舱中，通过吊扇搅拌使房内均匀，模拟家庭装修持续产生污染性气体。观察室内设有手套操作口31，可控制内舱空气净化器工作情况，利于没有遥控装置的空气净化器使用；设有温湿度调节器121，以调节外部环境模拟室内的温度和湿度，使其满足测试要求。其中使用国家标准规定的香烟及点烟器来产生PM2.5颗粒，通过控制点烟的根数及输送时间来控制外舱PM2.5颗粒污染物浓度。使用甲醛发生仪及甲醛水溶液来产生甲醛气体，通过控制注入加热的水溶液体积及注射速率来控制甲醛浓度。具有占地面积小、控制方便的优点。

开窗试验舱中内舱设置有两个泄压阀，一吊扇，一可调节大小的可调通气窗，通过调节泄压阀大小，模拟实际建筑的换气量。通过吊扇使30立方米空气污染气体分布均匀；通过调节开窗及泄压阀大小，使外部环境模拟室的污染物可以通过开窗向内舱散发，模拟在开窗条件下室内环境的污染情况。

一种空气净化器的开窗试验测试舱测试除PM2.5的测试方法如下：

1、环境设置

进行试验舱(外舱和内舱)调节，调节温湿度调节器控制温度要求25±2℃，相对湿度50％±5％；

内舱的舱壁三上的泄压阀开度100％；舱壁四上的泄压阀处于关闭状态；

循环风机开启；

搅拌风扇设置为频率25.0Hz，正向旋转；

可调通气窗打开1/4；

内外舱门关闭，保证密封。

2、使用颗粒物计数器记录监测装置一、二、三的初始PM2.5质量浓度值。

3、使用点烟器，向外部环境模拟室注入0.2支香烟产生的烟雾。

4、开启内舱吊扇，旋钮调整至最大风量。

5、每3分钟后使用颗粒物计数器记录监测装置一、二、三的PM2.5质量浓度值，当质量浓度值均达到250±20μg/m³，关闭内舱的吊扇，开启空气净化器到最大风量或最大净化档位，秒表计时。

6、每隔5分钟记录监测装置一、二、三的PM2.5质量浓度值，直至内舱的监测装置一、二的PM2.5质量浓度值全部下降到35μg/m³以下，计算各监测点达标时间，取最长时间作为总达标时间。

7、其中需要使用补烟装置控制检测装置三的PM2.5质量浓度值保持在250±20μg/m³，低于数值时使用补烟装置补充烟雾。

8、净化部件外观检查拍照

电极式的净化器使用光镜放大1000倍检查电极表面灰尘，拍照存档；

滤网式净化器使用电子显微镜将滤网放大7000到10000倍左右观察滤网，拍照存档。能直观感受到吸附效果，也便于直观的比对。

PM2.5一个月老化试验

9、一个月老化试验：

将全新机空气净化器放置在3立方米试验舱内，吸收30支香烟产生的烟雾颗粒，当舱内PM2.5质量浓度下降至35μg/m³，老化实验成功并结束。

10、老化一个月后开窗实验除PM2.5达标耗时测试

按照步骤1～8，进行开窗状态全房间除PM2.5达标耗时(min)实验，记录空气净化器老化后开窗状态全房间除PM2.5达标耗时(min)，并检查净化部件和拍照。

一种空气净化器的开窗试验测试舱测试除甲醛的测试方法如下：

开窗状态全房间除甲醛达标耗时

11、同上述1设置实验室环境

12、使用甲醛检测仪记录监测装置一、二的初始甲醛浓度值。

13、使用甲醛发生器，通过气体污染物注入口向内仓注入30μl 37％甲醛水溶液。

14、开启内舱吊扇，开度100％。

15、3分钟后使用甲醛检测仪记录监测装置一、二的甲醛浓度值，当甲醛浓度值均达到0.80ppm，关闭内舱吊扇，开启空气净化器到最大风量或最大净化档位，开启秒表计时。

16、每隔5分钟记录监测装置一、二的甲醛浓度值，15分钟后每隔30分钟记录监测装置一、二的甲醛浓度值，直至甲醛浓度值全部下降到0.13ppm以下，计算各监测点达标时间，取最长时间作为总达标时间。

甲醛一个月老化实验：

17、将全新机空气净化器放置在3立方米实验舱内，关闭舱门，使用甲醛发生器以每分钟50μl的速度向舱内连续注入900μl37％甲醛水溶液，同时开启空气净化器到最大风量或最大净化档位，当舱内甲醛浓度下降至0.13ppm，老化实验结束，记录每注入30μl空气净化器处理至0.13ppm的时间。

开窗状态全房间除甲醛达标耗时(min)

18、按照上述11至16，进行开窗状态全房间除甲醛达标耗时(min)实验，记录空气净化器老化后开窗状态全房间除甲醛达标耗时(min)。

本发明具有能最大限度还原空气净化器在家中使用时的真实数据，便于消费者购买时的判断，增加可行度，提高测量的精度，也为消费者身体健康提供了良好的保障。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种空气净化器的开窗试验测试舱，其特征在于：包括外舱，所述外舱罩设在内舱上，所述外舱通过隔离墙分为观察室和外部环境模拟室，所述外部环境模拟室内设置有温湿度调节器，所述外部环境模拟室与颗粒污染物持续产生装置和颗粒污染物补充装置连接，所述外部环境模拟室外侧设置有出气口，所述内舱中间顶部设置有吊扇，中间底部设置有监测装置一，所述内舱的四个舱壁夹角处均设置有监测装置二，所述内舱一侧的舱壁一与隔离墙中间部分连接并设置在外部环境模拟室，所述舱壁一相对应的舱壁二与外舱的舱壁之间设置有搅拌风扇，所述舱壁一与舱壁二之间的舱壁三和舱壁四上均设置有泄压阀，所述舱壁四上还设置有可调通气窗，所述舱壁一与舱壁三之间的夹角处设置有净化器放置点，所述舱壁二、舱壁三和舱壁四分别与相对应的外部环境模拟室的室壁之间均设置有监测装置三，所述隔离墙上设置有连通内舱两侧的外部环境模拟室的循环管道，所述循环管道内设置有变频风扇，所述内舱还与污染气体持续性气源连接。

2.根据权利要求1所述的一种空气净化器的开窗试验测试舱，其特征在于：所述舱体一与隔离墙一体设置，并且位于净化器放置点一侧设置有手套操作口。

3.根据权利要求1所述的一种空气净化器的开窗试验测试舱，其特征在于：所述污染气体持续性气源、颗粒污染物持续产生装置和颗粒污染物补充装置均设置在观察室中。

4.根据权利要求1所述的一种空气净化器的开窗试验测试舱，其特征在于：所述监测装置二与监测装置三的设置高度为1.2米至1.5米之间，所述监测装置二与相对应的内舱的舱壁之间距离至少为0.3米。

5.根据权利要求1所述的一种空气净化器的开窗试验测试舱，其特征在于：所述出气口与净化装置连接。

6.根据权利要求1所述的一种空气净化器的开窗试验测试舱，其特征在于：所述颗粒污染物持续产生装置和污染气体持续性气源还与老化舱连接，所述老化舱内设置有监测装置四。

7.一种空气净化器的开窗试验测试舱的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1)环境设置，根据净化器测试需求，调节外舱控制温湿度条件，开启通风窗，调节循环装置参数直至达到设定条件；

步骤2)放置空气净化器，将待测空气净化器放置在净化器放置点上；

步骤3)监测初始污染物浓度，开启监测装置一、监测装置二和监测装置三，得到污染物浓度数据；

步骤4)记录起始时间，使用颗粒污染物持续产生装置或者污染气体持续性气源注入污染物，并开启吊扇、搅拌风扇、泄压阀和变频风扇，当污染物浓度达到设定值时开启待检空气净化器最大档位，记录起始时间，此时内舱关闭吊扇；

步骤5)记录达标时间，通过内舱中的监测装置一和监测装置二观察内舱中污染物的浓度，直至全部降至国家标准规定的洁净空气标准时，记录此时所用的时间，即可得该空气净化器在开窗条件下全房间净化达标时间，并对空气净化器的净化部件外观检查拍照；

步骤6)老化测试，将空气净化器放置在老化舱内，使用颗粒污染物持续产生装置或者污染气体持续性气源根据模拟时间注入污染物，同时开启空气净化器到最大档位，当内舱空气污染物浓度不能下降至国标规定洁净空气水平时，则标记该空气净化器未通过老化试验，若降至国标规定洁净空气水平时，老化试验结束继续下一步骤；

步骤7)重复步骤1至步骤5，对老化测试后的空气净化器经过测试，若不能将内舱内的污染物浓度下降至国家规定水平时，则标记该空气净化器未通过老化后的开窗性能检测试验。

8.根据权利要求7所述的一种空气净化器的开窗试验测试舱的测试方法，其特征在于：所述步骤2中空气净化器的出风口放置高度大于700毫米。

9.根据权利要求7所述的一种空气净化器的开窗试验测试舱的测试方法，其特征在于：所述步骤4使用颗粒污染物持续产生装置时，观察监测装置三，并通过颗粒污染物补充装置保持外部环境模拟室的污染物浓度。