CN106482225A - 用于环境舱检测的空气处理装置 - Google Patents

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CN106482225A CN201611041573.4A CN201611041573A CN106482225A CN 106482225 A CN106482225 A CN 106482225A CN 201611041573 A CN201611041573 A CN 201611041573A CN 106482225 A CN106482225 A CN 106482225A
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罗刚
王圣
张欢
陈功平
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Abstract

一种用于环境舱检测的空气处理装置，它属于环境检测仪器技术领域；其特征在于它包括一个气泵、一个低温除湿水箱、一个空气预热器、一个活性炭净化单元、一个精密控温调湿箱、一个流量计、预热管道；所述的气泵通过连接管道与低温除湿水箱连接；所述的空气预热器为包含两组换热原件和一个风扇的空气预热器；第一组换热原件的一端通过管线连接低温除湿水箱，另一端连接活性炭净化单元；第二组发热原件的一端通过管线连接精密控温调湿箱，另一端连接流量计的进气口；流量计的出气口通过管线连接一预热管道。本发明实现了舱内空气湿度恒定的湿度控制，提高了空气净化质量，有效降低运行成本，操作简单，容易推广。

Description

用于环境舱检测的空气处理装置
技术领域：
本发明涉及一种用于环境舱检测的空气处理装置，它是属于家具及其材料或建材有害物质释放量检测所用仪器，既环境舱的重要部件，属于环境检测仪器技术领域。
现有的环境箱工作时，放置在其内部的被检测样品会释放有害气体，同时必需将经过处理的温湿度恒定的洁净空气按规定的换气量徐徐注入环境舱内，有害气体与洁净空气充分混合后，会有与注入空气流量相同的舱内空气从排气孔徐徐排出舱外。经过标准规定的足够长的时间后，环境舱内的有害气体浓度达到平衡，检测人员即可对舱内空气进行采样，并通过对舱内空气样品中有害气体浓度的测定结果来判定被检样品(家具或建材样品)有害气体释放量是否达标。
显然，洁净空气的洁净程度、温度、湿度如果不达标，就会对检测结果造成不利影响。因此，如何达标、快速、节约、持续地对环境试验箱供气，是提高环境舱质量，降低运行成本的关键问题之一。
申请号201320430897.2的专利文件公开了一种用于环境舱检测的空气处理装置，见图1，它包括气泵1″、净化水箱2″、光催化净化箱7″、活性炭净化箱11″、露点调湿水箱12″。外界空气通过气泵1″送入净化水箱2″，可去除空气中的粉尘颗粒，再经过光催化净化箱将TVOC充分氧化，然后经过活性炭净化箱充分吸收空气中的甲醛等物质，从而得到干净的空气。最后将干净的空气通入露点调湿水箱的底部，将干净的空气变成恒温恒湿的净化空气。
上述实用新型的缺点：1)净化水箱2″虽能够去掉粉尘颗粒，但也会将空气的湿度加大，会导致后面的活性炭净化箱11″中的活性炭很快失效，增加运行成本；2)光催化净化箱7"虽然有可能将较大分子的TVOC氧化成较小分子的甲醛、甲醇、乙醛、二氧化碳等较小的气体分子，但是较小分子的气体很难被活性炭吸附，使得后面的活性炭净化箱11"的净化效果减弱；3)露点调湿水箱12″毫无疑问可以将输入的空气调湿成为恒温的、湿度饱和的湿空气，但是这种湿空气绝对不可能是上述专利文件中所述的“恒温恒湿气体”，一般情况下并不能直接输入到环境舱内，而需要与干燥空气按比例混合，变成标准规定湿度的空气后才能通至环境舱使用，而与干燥空气按比例混合获得恒温恒湿气体的做法相当复杂且很难满足现行标准的要求，其实，干燥空气本身的湿度就很难测量准确。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种低成本低、结构简单，使用方便且提供直接用于环境舱的恒温恒湿的洁净空气的用于环境舱检测的空气处理装置。
本发明的目的是这样实现的：
一种用于环境舱检测的空气处理装置，其特征在于它包括一个气泵、一个低温除湿水箱、一个空气预热器、一个活性炭净化单元、一个精密控温调湿箱、一个流量计、预热管道；所述的气泵通过连接管道与低温除湿水箱连接；所述的空气预热器为包含两组换热原件和一个风扇的空气预热器；第一组换热原件的一端通过管线连接低温除湿水箱，另一端连接活性炭净化单元；第二组发热原件的一端通过管线连接精密控温调湿箱，另一端连接流量计的进气口；流量计的出气口通过管线连接一预热管道。
所述的低温除湿水箱包含一低温水浴槽，在所述的低温水浴槽中设置有一密封金属水罐，在所述的密封金属水罐中设置有一换热曝气管，在所述的密封金属水罐的顶部设置有一出气口；所述的第一组发热原件的一端通过管线连接在该出气口处。
在所述的密封金属水罐的中上部位置还设有一个保压溢流口。
所述的活性炭净化单元包括一个或者串联在一起的多个不锈钢制作成两端外凸的圆柱形罐体，所述的圆柱形罐体的两端各设置一个进出气口，在所述的圆柱形罐体的内部盛满活性炭。
所述的精密控温调湿箱包括一个箱体结构的冷源、在所述的冷源内设置有第二密封金属水罐，在所述的第二密封金属水罐中设置有第二换热曝气管，在密封水罐的顶部设置有出气口。
在所述的第二密封金属水罐中设置有水位监测装置。
所述的冷源为精密恒温水浴槽。
在所述的换热曝气管的下部分布有密集的通气用小孔。
所述的第一组发热原件和第二组发热原件为螺旋状结构的不锈钢管盘。
本发明采用精密控温调湿箱获得温度恒定的饱和湿空气，将饱和湿空气等湿加热并移至压力恒定且温度恒定的环境舱中，实现舱内空气湿度恒定的湿度控制，采用低温水去除空气中的水分和甲醛，可大大延长活性炭的使用寿命，有效降低运行成本，并可提高湿度控制精度和空气净化质量；本发明结构简单，制作成本低，操作简单，容易推广。
附图说明：
图1为现有技术的结构示意图
图2为本发明的结构示意图
具体实施方式：
下面结合图2，对本发明进行进一步的说明：
在本实施例中，本发明包括一个气泵1、一个低温除湿水箱2、一个空气预热器3、一个活性炭净化单元4、一个精密控温调湿箱5、一个流量计6、预热管道7。气泵1为通用设备，应根据环境舱的容积和标准规定的换气量选用，一般可选用通用的无油式空气压缩机。
为了实现本发明的目的，所述的气泵1通过连接管道与低温除湿水箱2连接；所述的低温除湿水箱2包含一低温水浴槽21，在所述的低温水浴槽21中设置有一密封金属水罐22，在所述的密封金属水罐22中设置有一换热曝气管23，在所述的密封金属水罐22的顶部设置有一出气口24；所述的第一组发热原件32的一端通过管线连接至该出气口24；在所述的密封金属水罐22的中上部位置还设有一个保压溢流口25。
在本实施例中，所述的低温水浴槽21可选用市售车用冰箱代替。密封金属水罐22采用不锈钢制作；所述的换热曝气管23采用不锈钢制作，其下部设有大量密集小孔。
出气口24设置在金属水罐22的最顶部。保压溢流口25可选用任何能够使多余的水溢流而又不会漏气的水位控制装置。
所述的空气预热器3为包含两组换热原件和一个风扇31的空气预热器；第一组换热原件32的一端通过管线连接至低温除湿水箱2的出气口24，另一端连接至活性炭净化单元4中的第一个活性炭罐；第二组换热原件33的一端通过管线通入精密控温调湿箱5，另一端连接流量计6；在流量计6的出气口连接一预热管道7。所述的第一组换热原件32和第二组换热原件33为螺旋状结构的不锈钢管盘。
所述的活性炭净化单元4包括一个或者串联在一起的多个不锈钢制作成两端外凸的圆柱形罐体41，本实施例采用两个活性炭罐。所述的圆柱形罐体41的两端各设置一个进出气口42，在所述的圆柱形罐体41的内部盛满活性炭43。当发现空气的洁净度不达标时，可将第一个圆柱形罐体中的活性炭换掉，将换了新炭的圆柱形罐体与第二个圆柱形罐体互换位置，以保证活性炭净化单元4的净化质量满足净化要求。
所述的精密控温调湿箱5包括一个箱体结构的冷源51、在所述的冷源内设置有第二密封金属水罐52，在所述的第二密封金属水罐52中设置有第二换热曝气管53，在密封水罐52的顶部设置有出气口54。在所述的第二密封金属水罐52中设置有水位监测装置55。所述冷源51可选用与低温水浴槽21相同的车用冰箱改造为精密恒温水浴槽。水位监测装置55采用普通干簧管输出的水位传感器。
流量计6为根据环境舱容积和规定的换气率选购的市售产品。
预热管道7可采用无污染物溢出的塑料管，可在与环境舱内胆相同温度的环境中穿过，可使洁净空气在输送到环境舱时已经达到环境舱内部的温度。
本发明的工作原理：
外界空气(室温)通过空压机1和稳压器11送入低温除湿水箱2，得到低温饱和湿空气(接近0℃)，再经过空气预热器3中的金属盘管32预热，从而得到相对湿度较低的非饱和湿空气(接近室温)，这种先除湿，再经活性炭净化单元4净化得到洁净干燥空气(室温)的方法可有效提高活性炭的寿命。将洁净干燥空气通至精密控温调湿箱5的底部，变成细小的气泡与恒温水充分接触，当气泡上升至恒温水表面时，变成了定温饱和湿空气(温度可调，但低于环境舱内温度)。再由出气口54流出送至空气预热器3中的金属盘管33预热，以防止将要流过的空气流量计6结露。经过流量控制的洁净空气还将进一步预热至环境舱温度，然后直接送入环境舱。由于精密控温调湿箱5的出气温度恒定且可调，所以由出气口54送出的空气的绝对湿度是恒定且可调的。而所述空气被送至环境舱时，其绝对湿度是不变的。又因为环境舱中的温度和压力是恒定的，所以环境舱中空气的相对湿度也是与出气口54送出的空气的绝度湿度一一对应的。因此，只要调节精密控温调湿箱5的设定温度，就可以调节环境舱空气的相对湿度。
根据热力学原理，在一定温度和压力下，饱和湿空气的含湿量即绝对湿度是一个定值。如果对此饱和湿空气等湿加热，因其绝对湿度不变，相对湿度减小，饱和湿空气变为非饱和湿空气。对于本发明，只要将所述精密控温调湿箱5出口处的低温饱和湿空气经过必要的预热，最终达到环境舱的规定温度，并输入至恒定压力的环境仓内，就能使环境舱内的相对湿度保持恒定。同时，调节饱和湿空气初始温度的高低，就能调节控制环境舱内的相对湿度的高低。显然，将绝对湿度可控的饱和湿空气预热后直接输入到环境舱8内使用，保持舱内压力稳定并严格控制环境舱的温度，就可以控制住环境舱的湿度，而无须采用将湿空气与干燥空气按比例混合来获得恒温恒湿空气的现有技术。

Claims (9)

1.一种用于环境舱检测的空气处理装置，其特征在于它包括一个气泵(1)、一个低温除湿水箱(2)、一个空气预热器(3)、一个活性炭净化单元(4)、一个精密控温调湿箱(5)、一个流量计(6)、预热管道(7)；所述的气泵(1)通过连接管道与低温除湿水箱(2)连接；所述的空气预热器(3)为包含两组换热原件和一个风扇(31)的空气预热器；第一组换热原件(32)的一端通过管线连接低温除湿水箱(2)，另一端连接活性炭净化单元(4)；第二组发热原件(33)的一端通过管线连接精密控温调湿箱(5)，另一端连接流量计(6)的进气口；流量计(6)的出气口通过管线连接一预热管道(7)。
2.如权利要求1中所述的用于环境舱检测的空气处理装置，其特征在于所述的低温除湿水箱(2)包含一低温水浴槽(21)，在所述的低温水浴槽(21)中设置有一密封金属水罐(22)，在所述的密封金属水罐(22)中设置有一换热曝气管(23)，在所述的密封金属水罐(22)的顶部设置有一出气口(24)；所述的第一组发热原件(32)的一端通过管线连接在该出气口(24)处。
3.如权利要求2中所述的用于环境舱检测的空气处理装置，其特征在于在所述的密封金属水罐(22)的中上部位置还设有一个保压溢流口(25)。
4.如权利要求1中所述的用于环境舱检测的空气处理装置，其特征在于所述的活性炭净化单元(4)包括一个或者串联在一起的多个不锈钢制作成两端外凸的圆柱形罐体(41)，所述的圆柱形罐体(41)的两端各设置一个进出气口(42)，在所述的圆柱形罐体(41)的内部盛满活性炭(43)。
5.如权利要求1中所述的用于环境舱检测的空气处理装置，其特征在于所述的精密控温调湿箱(5)包括一个箱体结构的冷源(51)、在所述的冷源内设置有第二密封金属水罐(52)，在所述的第二密封金属水罐(52)中设置有第二换热曝气管(53)，在密封水罐(52)的顶部设置有出气口(54)。
6.如权利要求5中所述的用于环境舱检测的空气处理装置，其特征在于在所述的第二密封金属水罐(52)中设置有水位监测装置(55)。
7.如权利要求5或6中所述的用于环境舱检测的空气处理装置，其特征在于所述的冷源(51)为精密恒温水浴槽。
8.如权利要求2或5中所述的用于环境舱检测的空气处理装置，其特征在于在所述的换热曝气管的下部分布有密集的通气用小孔。
9.如权利要求1中所述的用于环境舱检测的空气处理装置，其特征在于所述的第一组发热原件(32)和第二组发热原件(33)为螺旋状结构的不锈钢管盘。
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