JP2004239690A

JP2004239690A - Experimental device for measuring chemical substance dissipation quantity

Info

Publication number: JP2004239690A
Application number: JP2003027449A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ishiguro; 武石黒; Toshitami Ro; 俊民呂; Kiyotaka Iwamoto; 清孝岩本; Shuichi Numanaka; 秀一沼中; Takeichiro Omura; 岳一郎大村
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2023-02-04
Also published as: JP4291008B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an experimental device for chemical substance dissipation quantity measurement which measures the chemical substance quantity under a stable condition. <P>SOLUTION: This device is equipped with a laboratory equipped with an air introduction part and an air derivation part, for storing a measuring object, a measuring chamber surrounding the laboratory, an air purification device for the measuring chamber connected through an intake part and an exhaust part provided in the measuring chamber, an air conditioner for temperature humidity control connected through the intake part and the exhaust part provided in the measuring chamber, and an air conditioner for the laboratory connected through the air introduction part in the laboratory and an intake part provided in the measuring chamber. Constant-temperature constant-humidity control by a cooling coil and a heater is performed by a first temperature sensor and a first humidity sensor provided on the air derivation part of the laboratory, and control of the rotational frequency of a fan in the air purification device for the measuring chamber and operation of a cooling coil and a warm water coil of the air conditioner for temperature humidity control is performed by a second temperature sensor and a second humidity sensor provided in the intake part of the air conditioner for the laboratory. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コピー機、プリンターなどの電子機器および、燃焼器具などから放散する化学物質の量を測定する実験室を備えた化学物質放散量測定用の実験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コピー機、パソコンなど事務機器や暖房器具などから発生するオゾンやＶＯＣ（揮発性有機化合物）、ホルムアルデヒド等の化学物質が、室内の空気汚染源となっている。
ヨーロッパでは、コピー機など情報電子機器から発生する化学物質の放散量（オゾン、ＶＯＣ、粉塵）の測定方法に関する規格の策定作業が検討されている。現状では、ヨーロッパの規格（ＥＣＭＡ：ＳｔａｎｄａｒｄｉｚｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓ）案において、電子機器からの化学物質放散量の測定方法の案（非特許文献１）が提案されている。
【０００３】
ここでは、実験装置の仕様として、以下の内容が記載されている。

また、測定の方法としては、チャンバーの出口で空気を捕集して、空気に含まれる化学物質の濃度を分析し、換気量との積から放散量を求める。但し、ここでは、チャンバー構造の詳細については記載されていない。
【０００４】
コピー機から発生するＶＯＣ実験室として、ＳＵＳ製の実験室の空調機に活性炭のケミカルフィルタを装着し、清浄な空気を供給する構造が、ＥＣＭＡの規格案にも提案されている。
次に、コピー機から発生するＶＯＣ、オゾンの測定方法について説明する。
図５は、コピー機から発生するＶＯＣの発生量を計測する概念を示す。
【０００５】
コピー機から発生するＶＯＣの発生量［Ｍ＝Ｃ×Ｑ（μｇ／ｈ）］は、気密性が高いラージチャンバー１に評価対象のコピー機２を設置し、ラージチャンバー１に清浄な空気を一定量供給する。ここで、チャンバー容積に対する時間当たりの清浄空気の給気量［Ｑ（ｍ^３／ｈ）］を換気量と定義する。コピー機２から発生するＶＯＣやオゾンは、清浄な空気と混合されて、一箇所のチャンバー出口から排出される。この排出口３のＶＯＣおよびオゾン濃度［Ｃ（μｇ／ｍ^３）］を測定することで、換気量との積から発生量を求める。但し、コピー機２を設置する前のラージチャンバー１が空の状態においての出口濃度をブランク値として、実際の発生量から差し引くものとする。
【０００６】
コピー機のＶＯＣ発生量計測に関する一連の流れを図６に示す。
コピー機は一度前室に搬入し、試験条件の温度、湿度に慣らす（エージング）（Ｓ２０〜Ｓ２２）。前室の扉を開放し、コピー機をラージチャンバー内に搬入する（Ｓ２３，Ｓ２４）。この際、前室からのＶＯＣの混入を防止することが重要である。扉を閉めてから、電源を投入し、アイドリングおよびコピー状態で、ラージチャンバー出口の空気を捕集する（Ｓ２５〜Ｓ２９）。コピーを行っている際は、熱、水分の発生もあるが、温度、湿度は一定の使用環境条件の範囲内に維持することが必要である。
【０００７】
ここで、コピー機運転時の時間経過とラージチャンバー出口のＶＯＣ、オゾンの濃度変化を図７に示す。
アイドリング時の発生量（Ｅｍｉｓｓｉｏｎｒａｒｅ）は、アイドリング２の状態で捕集したＶＯＣ物質平均濃度から試験チャンバー本体のブランク値を差し引いて（１式）により算出した。
【０００８】
コピー時のＥｍｉｓｓｉｏｎｒａｔｅは、ＥＣＭＡの規格案にも示されているように、コピー開始から終了後、ラージチャンバーから完全に排出されるまで換気量４回／時間（ＡＣＨ）相当の時間帯（例えば、ラージチャンバーの換気量が５回／時間の条件では、４８分、１０回／時間の条件では２４分間）で捕集した平均濃度（Ｃｃｏｐｙ）から求めた総排出量から、コピー終了後に４ＡＣＨ相当の時間帯であるアイドリング３の状態において、アイドリングによる排出量をアイドリング２の状態と同程度と仮定し、排出量を差し引くことで（２式）より求める。
【０００９】
アイドリング時のＥｍｉｓｓｉｏｎｒａｔｅ：Ｅｉｄｌ［μｇ／ｍｉｎ］
Ｅｉｄｌ＝（Ｃｉｄｌ−Ｃｂｋ）・ｔ２Ｑｎ／ｔ２（１式）
コピー時のＥｍｉｓｓｉｏｎｒａｔｅ：Ｅｃｏｐｙ［μｇ／ｍｉｎ］
Ｅｃｏｐｙ＝｛（Ｃｃｏｐｙ−Ｃｂｋ）（ｔ３＋ｔ４）−（Ｃｉｄｌ−Ｃｂｋ）ｔ４｝Ｑｎ／ｔ２（２式）
但し、式中の記号は下記の通りである。
【００１０】
Ｃｂｋ：試験チャンバーのブランク濃度（計測機器類を含む）［μｇ／ｍ^３］
Ｃｉｄｌ：アイドリング時の平均濃度［μｇ／ｍ^３］
Ｃｃｏｐｙ：コピー時とアイドリング３の平均濃度［μｇ／ｍ^３］
Ｑｎ：試験チャンバーの換気量［ｍ^３／ｍｉｎ］
ｔ２：アイドリング２の時間［ｍｉｎ］
ｔ３：コピーの時間［ｍｉｎ］
ｔ４：アイドリング３の時間［ｍｉｎ］
次に、オゾンのＥｍｉｓｓｉｏｎｒａｔｅの算出方法について説明する。
【００１１】
オゾンは、コピーによる発生とともに、それ自身が分解減衰することから、最大濃度からの半減期を用いて（３式）から求めた。絶対温度は（２７３＋２５）Ｋ、大気圧は１気圧（１０１３２５Ｐａ）として算出した。
Ｅ＝Ｃｍａｘ・ｋ‘・Ｖ・Ｐ／Ｔ・Ｒ［μｇ／ｍｉｎ］（３式）
但し、式中の記号は下記の通りである。
【００１２】
Ｃｍａｘ：オゾン濃度の最大値［μｇ／ｍ^３］
Ｖ：チャンバーの容積［ｍ^３］
Ｐ：大気圧［Ｐａ］
Ｔ：絶対温度［Ｋ］
Ｒ：ガス定数（３３９．８）［Ｐａ／Ｋ］
ｋ‘＝ｌｎ２／Ｈ‘ （４式）
Ｈ‘：オゾン最大濃度からの半減時間［ｍｉｎ^−１］
以上のことから、コピー機からの化学物質放散量を測定する部屋としては、以下の機能が要求される。
【００１３】
▲１▼微量な化学物質の放散量を計測するために、ラージチャンバーの換気量を多くしてはならない。
▲２▼コピー時に一定範囲内の温度・湿度環境を維持しなければならない。
▲３▼ＶＯＣを除去するケミカルフィルタの寿命を延ばす。
【特許文献１】
特開２００２−１１５８７９号公報
【非特許文献１】
ヨーロッパの規格（ＥＣＭＡ：ＳｔａｎｄａｒｄｉｚｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓ）案において、提案されている電子機器からの化学物質放散量の測定方法
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
コピー機の運転時には、多くの発熱とコピー用紙からも水分が放出する。ＥＣＭＡの規格案にもあるように、化学物質の放散量を測定する際には、使用環境をある範囲の温度、湿度範囲内に維持しなければならない。このため、ラージチャンバーに供給する清浄空気は、空調機によって発熱、水分負荷を処理しなければならない。特に、この負荷が多い場合は、供給空気量（換気量）を多くする必要がある。ＥＣＭＡの規格案の基準では、換気量を０．５〜２回／時間としているが、この量では、コピー機から発生する負荷を十分に処理できず、高温、高湿の環境となってしまう。６０％以上の高湿度では、コピー機から発生するオゾンが分解して、正確な発生が求められない。逆に、換気量を多くして清浄空気の供給量を多くすると、コピー機から発生する微量な化学物質が希釈されて微量の発生に対して検出できない問題がある。
【００１５】
ＥＣＭＡの規格案にあるＴＶＯＣ（揮発性有機化合物の総量）のバックグラウンド濃度が５０μｇ／ｍ^３程度では、微量の化学物質の測定は困難であり、バックグラウンド濃度が５μｇ／ｍ^３以下であることが必要である。
また、図７に示すようにコピー機が運転状況の際にチャンバーの出口におけるＶＯＣとオゾン濃度が高くなる。
【００１６】
次に、従来提案されている実験室の方式を図８、図９に示す。
図８では、ラージチャンバー５が部屋６内に設置され、温湿度制御用空調機７，ケミカルフィルタ８，除塵フィルタ９，加湿器１０を備えた空調機１１が併設されている。そして、ラージチャンバー５の排出口と温湿度制御用空調機７とが連絡し、この流路１２にガスの捕集部位１３が設けてある。また、空調機１１から部屋６内に清浄空気が流路１４を介して導入されるようになっている。
【００１７】
図９では、ラージチャンバー１５に前室１６が設けられ、図４と同様に、温湿度制御用空調機７，ケミカルフィルタ８，除塵フィルタ９，加湿器１０を備えた空調機１１が併設されている。そして、ラージチャンバー１５の排出口と温湿度制御用空調機７とが連絡し、この流路１２にはガスの捕集部位１３が設けてあり、この捕集部位１３の下流側に前室１６の排気口と連絡する流路１７が連絡している。また、空調機１１からラージチャンバー１５内および前室１６内に清浄空気が流路１４，１８を介して導入されるようになっている。
【００１８】
図８、図９に示す方式では、いずれもラージチャンバー５，１５に清浄空気を供給する空調機１１が、一つの循環系において熱、水分の処理も行っている。また、ラージチャンバー５，１５の出口空気が、そのまま空調機１１に戻っている。
図８、図９に示す方式では、コピー時に出口濃度が上昇した場合、ガスを吸着するケミカルフィルタ８にかかる濃度も上昇する。一般にケミカルフィルタ８の除去率は１００％ではないため、上流濃度が上昇すると一時的にケミカルフィルタ８で処理された下流濃度も上昇する。従って、ラージチャンバー５，１５に供給される清浄な空気中に含まれるＶＯＣ濃度が安定しない。
【００１９】
なお、室内空気の化学物質汚染を極限まで抑えた環境を得ることができるクリーンルームが知られている（例えば、特許文献１参照）。
図１０は、特許文献１に開示されているクリーンルームを示す。
ここに示されているクリーンルーム２０は、極微量な化学物質を分析するためのクリーンルームであり、周辺環境からの汚染による分析誤差を少なくすることを目的としている。循環空気処理ユニット２１に温湿度制御用のコイル２２，２３とガス除去用のフィルタ２４が直列に組み込まれている。また、クリーンルーム２０に対して空気の還気用シャフト２５があり、全循環風量の一部が、循環空気処理ユニット２１で処理されるようになっている。クリーンルーム２０の循環は１経路であり、汚染ガスの除去と温度、湿度の制御を同じ循環空気処理ユニット２１で行うようになっている。
【００２０】
そこで、クリーンルーム２０にコピー機を持ち込み、コピー機を運転すると、下記のような問題点がある。
ＶＯＣの濃度が上昇してガス除去用のフィルタ２４に対するＶＯＣ濃度の負荷も上昇する。また、発熱、水分の負荷も上昇するため、過大な熱および水分の負荷に対しては多くの空気循環が必要であり、循環空気処理ユニット２１の循環風量を減らすことができない。従って、循環風量が増えることで希釈され、微量の化学物質放散量を計測できない。
【００２１】
また、全量がガス除去用のフィルタ２４で除去されず、クリーンルーム２０のバックグラウンドのＶＯＣ濃度も上昇し、正確な計測ができない。
しかも、特許文献１は、微量な化学物質を分析するために必要な環境を維持するために化学物質の濃度を低減したクリーンルームであり、化学物質の放散量を測定することができない。
【００２２】
ここで、ＶＯＣの負荷を連続的に与えた場合のケミカルフィルタの除去率変化について説明する。
一般にＶＯＣの除去には、活性炭を吸着剤とするケミカルフィルタが使用される。図１１に示すように、このケミカルフィルタのＶＯＣに対する初期の除去効率は、約９９％と高いが、連続的にケミカルフィルタを使用した場合、吸着容量が少なくなり、フィルタの下流側にＶＯＣが透過し、除去率が低下する。ケミカルフィルタは除去率８０％程度まで使用するが、上流側のＶＯＣ濃度負荷が高いと、短時間で除去率が低下し破過してしまう。
【００２３】
図７に示すように、コピー機から発生するＶＯＣは、コピー時に増えており、ラージチャンバーの出口濃度は一定ではない。発生量を計測する場合、コピー機がない状況でのラージチャンバー出口濃度をブランクとして、実際にコピーしている状況の出口濃度から差し引いて補正する。
ここで、ケミカルフィルタの除去率が低下している場合に、従来の空気が１経路で循環する実験室においては、コピー時に発生するＶＯＣが、ケミカルフィルタから透過して、実際にはブランク値が上がっていることになる。このため、ラージチャンバー出口濃度もその分上昇し、発生量は実際より高めに計測されることになる。除去率が９０％まで低下したケミカルフィルタで、コピー時にラージチャンバー出口で５００μｇ／ｍ^３の濃度で検出された場合、１経路の循環においては、そのままケミカルフィルタの上流に負荷がかかり、ラージチャンバーに供給される空気のＶＯＣ濃度は、５０μｇ／ｍ^３と想定される。このため、信頼性の高い試験を行うためには、常に高い除去率を維持する必要があり、１枚が数十万円するケミカルフィルタを頻繁に交換しなければならないという問題が生じる。
【００２４】
本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、安定した条件下での化学物質の量の測定を可能とした化学物質放散量測定用の実験装置を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、空気導入部と空気導出部とを備え、測定対象物を収容する実験室と、前記実験室を囲繞する計測室と、ファン、ケミカルフィルタおよび除塵用フィルタを備え、前記計測室に設けた吸気部と排気部とを介して連絡する計測室用空気浄化装置と、冷却コイル、温水コイル、加湿器、ファンおよび除塵用フィルタを備え、前記計測室に設けた吸気部と排気部とを介して連絡する温湿度制御用空調機と、冷却コイル、ヒ−タ、ファンケミカルフィルタおよび除塵用フィルタを備え、前記実験室の空気導入部と前記計測室に設けた吸気部とを介して連絡する実験室用空調機とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の化学物質放散量測定用の実験装置において、前記実験室の前記空気導出部に、第一温度センサおよび第一湿度センサを備え、前記計測室に設けた前記実験室用空調機の吸気部に、第二温度センサおよび第二湿度センサを備え、前記第一温度センサおよび前記第一湿度センサによる計測値に基づいて前記冷却コイルと前記ヒータによる恒温恒湿制御を行う第一調整部と、前記第二温度センサおよび前記第二湿度センサによる計測値に基づいて前記計測室用空気浄化装置のファンの回転数と前記温湿度制御用空調機の冷却コイルおよび温水コイルの運転制御を行う第二調整部とをさらに備えたことを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る化学物質放散量測定用の実験装置を示す。
本実施形態に係る実験装置５０は、空気導入部６１と空気導出部６２とを備え、コピー機（測定対象物）１２０を収容するラージチャンバー（実験室）６０と、ラージチャンバー（実験室）６０を囲繞する計測室７０と、計測室７０に設けた吸気部８１と排気部８２とを介して連絡する計測室用空気浄化装置８０と、計測室に設けた吸気部９１と排気部９２とを介して連絡する温湿度制御用空調機９０と、ラージチャンバー（実験室）６０の空気導入部６１と計測室７０に設けた吸気部１０１とを介して連絡する実験室用空調機１００とを備えている。
【００２８】
ラージチャンバー（実験室）６０は、天井側にパンチングパネル６３を設け、空気導入部６１からの給気をパンチングパネル６３により均一に吹き下ろすことができるようにしてある。
ラージチャンバー（実験室）６０は、事務機器や家具などを持ち込み、発生負荷を評価できるようになっている。そのサイズは、例えば、１５００ｍｍ（Ｗ）×１５００ｍｍ（Ｄ）×２８９０ｍｍ（Ｈ）、容積６．５ｍ^３としてある。
【００２９】
ラージチャンバー（実験室）６０は、化学物質の放散および吸着の少ないＳＵＳ製の断熱パネルを、ＴＶＯＣの放散量を０．０４ｍｌ／ｇ・ｈ以下に低減した変性シリコン製のシール材で接合して構成されている。ステンレス製の扉周りは、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）またはウレタン製のパッキン材を用いたエアタイト式として、漏気量が１％以下となる気密構造としてある。なお、ラージチャンバー（実験室）６０には、コピー機搬入時に着脱可能な扉のカマチ（図示せず）が設けてある。
【００３０】
ラージチャンバー（実験室）６０の空気導出部６２には、真空ポンプ７１に連絡する採集口７２が配され、空気導出部６２から排出される空気の一部を真空ポンプ７１を用いて一定量吸引し、活性炭またはポリマービーズの捕集剤にＶＯＣ成分を吸着させるようになっている。捕集したＶＯＣは、溶媒抽出または加熱脱離されて、ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）またはガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）で定量分析される。
【００３１】
計測室７０のサイズは、例えば、６０００ｍｍ（Ｗ）×４２００ｍｍ（Ｄ）×３０００ｍｍ（Ｈ）、床面積約２５ｍ^２、容積約７６ｍ^３としてある。
計測室７０の内装材は、揮発性有機化合物の発生を抑えるため、壁面および天井面はステンレス鋼板、ウレタン樹脂焼き付け鋼板または、ガラス面として、接合部にはＶＯＣの発生が０．０４ｎｇ／ｍｌ・ｈ以下のシリコンまたは、変成シリコンのシール材を用いて気密性を確保し、床面もＶＯＣの放散が少ないステンレス鋼板またはオレフィン樹脂のシート材を溶接した構造としてある。
【００３２】
計測室用空気浄化装置８０は、インバータ制御されるファン８３、ケミカルフィルタ８４および除塵用フィルタ８５を備え、計測室７０に設けた吸気部８１と連絡する流路８６と、排気部８２と連絡する流路８７とを備えている。
ケミカルフィルタ８４は、ＮＯＸ（窒素酸化物）とＳＯＸ（硫黄酸化物）およびオゾンなどの大気汚染に対して、活性アルミナにＫＭｎＯ_４を担持し浄化剤と活性炭にＫ_２ＣＯ_３とＫＩＯ_３を担持した浄化剤を混合したもので構成された浄化剤を備え、また、室内から発生するＶＯＣおよびホルムアルデヒド、オゾンを除去するための活性アルミナに過マンガンソーダを担持させた浄化剤と活性炭にＫ_２ＣＯ_３とＫＩＯ_３を担持した浄化剤を混合させた浄化剤を備えている。
【００３３】
除塵用フィルタ８５としては、ＶＯＣの発生が２５μｇ／ｈ以下の除塵用中性能フィルタを設置している。
ファン８３の処理風量は最大８００ｍ^３／ｈであり、計測室７０の容積で除した換気回数は最大約１０回／時間である。ファン８３の処理風量はインバータにより可変制御できる。また、大気汚染の状況によって、ケミカルフィルタ８４の浄化剤の種類を変更することも可能である。
【００３４】
計測室用空気浄化装置８０から出た空気は、計測室７０内からの返り空気とともに計測室用空気浄化装置８０に導入される。
温湿度制御用空調機９０は、冷却コイル９３、温水コイル９４、加湿器９５、ファン９６および除塵用フィルタ９７を備え、計測室７０に設けた吸気部９１と連絡する流路９８と、排気部９２と連絡する流路９９とを備えている。温湿度制御用空調機９０は、計測室７０内を温度２３±２℃、相対湿度５０％±１０％に制御することができる。
【００３５】
実験室用空調機１００は、熱交換コイル１０２、ヒ−タ１０３、ファン１０４、ＶＯＣおよびオゾン、ホルムアルデヒドを除去する活性炭を備えたケミカルフィルタ１０５および除塵用フィルタ（ＨＥＰＡ）１０６を備えている。
実験室用空調機１００は、機体がＶＯＣの放散が少ないステンレスまたはガルバニウム鋼板、ウレタン樹脂焼き付け塗装などで構成されている。
【００３６】
熱交換コイル１０２は、顕熱処理として銅管とフィンとで構成されている。
ファン１０４は、密閉式のモータにアルミ製のファンを備えている。
ＶＯＣおよびオゾン、ホルムアルデヒドを除去する活性炭を備えたケミカルフィルタ１０５は、処理風量に対してフィルタ面で０．５ｍ／ｓ以下となるような量で設置されている。
【００３７】
ＶＯＣおよびオゾン、ホルムアルデヒドを除去する活性炭またはケミカルフィルタ１０５の下流に配置される除塵用フィルタ（ＨＥＰＡ）１０６は、ＴＶＯＣの放散量が２５μｇ／ｈ以下としてある。
空気導入部６１と連絡するダクト１０７は、ステンレンスまたはアルミニウムで構成されている。
【００３８】
実験室用空調機１００は、ラージチャンバー（実験室）６０内にダクト１０７を通じてＶＯＣの濃度が、１μｇ／ｍ^３以下となる清浄な空気を供給することができる。
実験室用空調機１００による処理風量は１３〜６５ｍ^３／ｈであり、ラージチャンバー（実験室）６０の容積で除した換気回数は約２〜１０回／時間である。処理風量はインバータにより可変制御できる。
【００３９】
ラージチャンバー（実験室）６０の空気導出部６２に備えた温度センサＴ１および湿度センサＨ１には、実験室用空調機１００の熱交換コイル１０２とヒータ１０３による恒温恒湿制御を行う調節器１１０，１１１が連絡している。調節器１１０は熱交換コイル１０２へ送られる冷却水の流量を調節する三方弁１１５の開度を制御する。調節器１１１はヒ−タ１０３のオン−オフを制御する。また、温度センサＴ１および湿度センサＨ１には、ファン１０４の処理風量をインバータ制御する調節器１１４が連絡している。
【００４０】
実験室用空調機１００の吸気管路１０８に備えた温度センサＴ２および湿度センサＨ２には、温湿度制御用空調機９０の冷却コイル９３の三方弁１１６の開度、温水コイル９４の三方弁１１７の開度および加湿器９５の弁１１８の開度を制御する調節部１１３とが連絡している。
次に、本実施形態に係る実験装置５０の作用を説明する。
【００４１】
本実施形態に係る実験装置５０は、計測室７０内にラージチャンバー（実験室）６０を置く構成として、化学物質の除去機能を有するケミカルフィルタ１０５を設置した実験室用空調機１００により清浄な環境を確保し、扉の開閉時の汚染を防止することができる。
実験室用空調機１００は化学物質およびオゾンを除去する機能を有するケミカルフィルタ１０５で清浄な空気を供給する。また、換気量を５〜１０回／時間とし、熱交換コイル１０２でコピー機１２０からの発熱と水分発生の処理を行い、コピー時においても、一定の温湿度環境を維持する。
【００４２】
コピー時には、図２に示すように、定着の際の熱と紙から水分が発生する。また、ＶＯＣやオゾンもコピー開始とともに発生量が増加する。実験室用空調機１００は、ＶＯＣのサンプリングのために、換気風量を抑えることが必要であることから、ラージチャンバー（実験室）６０から一度計測室７０に排出された熱と水分を、計測室用の温湿度制御用空調機９０を単独に設けて処理を行うことで、ラージチャンバー（実験室）６０で処理する負荷を低減することとした。また、計測室７０にも計測室用空気浄化装置８０を単独に設置することで、コピー時にラージチャンバー（実験室）６０の導出口６２のＶＯＣ濃度が上昇してもラージチャンバー（実験室）６０には常に低いＶＯＣ濃度で安定した清浄な空気が供給される。
【００４３】
計測室用空気浄化装置８０と温湿度制御用空調機９０とは、コピー機から排出される負荷によって制御される。
図４にその制御フローを示す。
実験室用空調機１００は、導出口６２の制御用温度センサＴ１および湿度センサＨ１によって、熱交換コイル１０２の三方弁１１５開度による過冷却とヒータ１０３加熱によるレヒートによる恒温恒湿制御とする（Ｓ１〜Ｓ４）。ただし、省エネの観点から、冷却負荷に応じて蒸発温度を自動バルブにて、０〜１００％までの冷却比例制御とし、加熱はヒータ１０３により比例制御を行うことも可能である。冷却と加熱をそれぞれ単独に比例制御とすることで、余分な冷却と加熱がなくなる。
【００４４】
実験室用空調機１００は、測定時に必要な設定温度範囲内（２１〜２５℃）で機器に発熱を許容できる。また、ラージチャンバー（実験室）６０の導出口６２から排出される発熱は、計測室７０の温湿度制御用空調機９０で処理される。この場合、実験室用空調機１００の吸気管路１０８に設置された温度センサＴ２と湿度センサＨ２からの出力により調節器１１３が冷却コイル９３の三方弁１１６開度による過冷却、温水コイル１１７の三方弁１１７開度によるレヒートを制御し、実験室用空調機１００の熱、水分負担を低減する（Ｓ５〜Ｓ９）。
【００４５】
計測室７０は、断熱パネルで構成されており、熱の侵入を防ぎ、実験室用空調機１００はコピー機１２０の内部負荷のみを受け持つので、換気量の低減を図ることができる。発熱が少ないコピー機１２０を計測する場合、換気風量をインバータおよびダンパなどで、少なく設定することもできる。
また、コピー時には、図３に示すように、温度が上昇し、ＶＯＣの発生も増えることから、実験室用空調機１００の吸気管路１０８に設置した温度センサＴ２の出力を計測室用空気浄化装置８０のファン８３の回転数（インバータ）に連動させて制御する。計測室用空気浄化装置８０の処理風量を上げてＶＯＣ濃度を低減することで、実験室用空調機１００のケミカルフィルタ１０５に対する負荷を低くすることができる（Ｓ１０〜Ｓ１４）。このため、コピー運転時に排出されるＶＯＣ濃度が極めて高濃度であっても、計測室用の温湿度制御用空調機９０の換気量を上げることで、実験室用空調機１００の換気量を増やすことがないため、希釈されることなくＶＯＣの捕集が可能である。
【００４６】
また、ラージチャンバー（実験室）６０の給気は天井のパンチングパネル６３により均一に吹き下ろすことで、滞留域を減らして回収率を向上させることができる。ラージチャンバー（実験室）６０の排出空気を一つの導出口６２から計測室７０側へ排出することで、ラージチャンバー（実験室）６０内を正圧に確保し、計測室７０からラージチャンバー（実験室）６０内に汚染物が侵入することを防いでいる。
【００４７】
なお、計測室７０に排気を設けてＶＯＣを室外へ排出することで、前室のＶＯＣの負荷を低減することが可能である。この場合、導入する外気も前室ようにのケミカルフィルタで処理することが必要である。また、前室を外部に対して正圧にすることで、実験室外部からの化学物質の防止が可能である。この際、導入外気専用の空気浄化装置を設置することで、さらに安定した化学物質の低減効果が確保できる。
【００４８】
本実施形態に係る実験装置５０においては、空の状態でラージチャンバー（実験室）６０の導出口６２において実測した結果、ＴＶＯＣ濃度は、１μｇ／ｍ^３以下を確保した。
本実施形態に係る実験装置５０を使って計測したコピー時のラージチャンバー（実験室）６０の導出口６２のＶＯＣ濃度は、５０〜５００μｇ／ｍ^３であったが、ラージチャンバー（実験室）６０へ供給されるの清浄空気の濃度は、常に１μｇ／ｍ^３以下で安定している。
【００４９】
この際、コピー機を運転した場合においても、温度は使用環境温度である２１〜２５℃の範囲に維持された。この場合、先に示したバックグラウンド濃度が極めて低いため、表１に示すように、微量で発生するＶＯＣでも分析に十分な濃度が確保される。
また、換気回数を５回／時間とすることで湿度が６０％以下に維持されるため、オゾンが分解されることなく正確に計測された。
【００５０】
また、負荷を低減することで高額であるケミカルフィルタの寿命を長くすることができた。
【表１】

なお、上記実施形態では、測定対象物として、コピー機について説明したが、これに限らず、パソコンなど事務機器や暖房器具などのように、稼働時にオゾンやＶＯＣ（揮発性有機化合物）、ホルムアルデヒド等の化学物質を発生するものであれば良い。
【００５１】
また、上記実施形態では、温度センサＴ１、湿度センサＨ１に連絡する調節器を調節器１１０，１１１，１１４に分けて説明したが、１つの調節器で行っても良い。同様に、温度センサＴ２、湿度センサＨ２に連絡する調節器を調節器１１２，１１３に分けて説明したが、１つの調節器で行っても良い。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、ラージチャンバー（実験室）の換気量を多くすることなく、測定対象物の稼働時に一定範囲の温度、湿度環境を維持し、かつケミカルフィルタの寿命を延ばすことが可能な化学物質放散量測定用の実験装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る化学物質放散量測定用の実験装置を示す。
【図２】図１における実験室の導出口の温度・湿度・ＶＯＣ濃度の変化を示す図である。
【図３】図１における温度センサＴ２の調節器と計測室用空気浄化装置のファン回転数ｎの関係を示す図である。
【図４】図１の化学物質放散量測定用の実験装置の空調制御フローチャートである。
【図５】コピー機から発生するＶＯＣの発生量を計測する概念図である。
【図６】従来の実験装置におけるコピー機のＶＯＣ、オゾン発生量の計測のフローチャートである。
【図７】従来の実験装置におけるラージチャンバー出口のＶＯＣ、オゾン濃度の変化を示す図である。
【図８】従来の実験装置を示す図である。
【図９】従来の実験装置を示す図である。
【図１０】従来のクリーンルームを実験装置に適用した例を示す図である。
【図１１】ＶＯＣの負荷を連続的に与えた場合のケミカルフィルタの除去率変化を示す図である。
【符号の説明】
５０実験装置
６０ラージチャンバー（実験室）
６１空気導入部
６２空気導出部
７０計測室
８０計測室用空気浄化装置
８１吸気部
８２排気部
８３ファン
８４ケミカルフィルタ
８５除塵用フィルタ
９０温湿度制御用空調機
９１吸気部
９２排気部
９３冷却コイル
９４温水コイル
９５加湿器
９６ファン
９７除塵用フィルタ
１００実験室用空調機
１０１吸気部
１０２熱交換コイル
１０３ヒ−タ
１０４ファン
１０５ケミカルフィルタ
１０６除塵用フィルタ（ＨＥＰＡ）
１０７ダクト
１１０，１１１，１１２，１１３，１１４調節器
１２０コピー機（測定対象物）
Ｔ１，Ｔ２温度センサ
Ｈ１，Ｈ２湿度センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic device such as a copier, a printer, and the like, and an experimental apparatus for measuring a chemical substance emission amount provided with a laboratory for measuring an amount of a chemical substance emitted from a combustion appliance or the like.
[0002]
[Prior art]
Chemical substances such as ozone, VOCs (volatile organic compounds), and formaldehyde generated from office equipment such as copiers and personal computers, heating appliances, and the like are sources of indoor air pollution.
In Europe, work is underway to formulate a standard for a method for measuring the emission amount (ozone, VOC, dust) of chemical substances generated from information electronic devices such as copiers. At present, in a European standard (ECMA: Standardizing Information and Communication Systems), a proposal for a method for measuring the amount of emission of chemical substances from electronic devices (Non-Patent Document 1) has been proposed.
[0003]
Here, the following contents are described as specifications of the experimental apparatus.

As a measurement method, air is collected at the outlet of the chamber, the concentration of a chemical substance contained in the air is analyzed, and the amount of emission is obtained from the product of the ventilation amount. However, the details of the chamber structure are not described here.
[0004]
As a VOC laboratory generated from a copying machine, a structure in which an activated carbon chemical filter is mounted on an air conditioner in a SUS laboratory and clean air is supplied, has been proposed in the ECMA standard draft.
Next, a method of measuring VOC and ozone generated from the copy machine will be described.
FIG. 5 shows the concept of measuring the amount of VOC generated from the copier.
[0005]
The amount of VOC generated from the copy machine [M = C × Q (μg / h)] is determined by installing the copy machine 2 to be evaluated in the large chamber 1 having high airtightness and keeping clean air in the large chamber 1 at a constant rate. Supply quantity. Here, the supply amount of the clean air per hour with respect to the chamber volume [Q (m ³ / H)] is defined as the ventilation volume. VOCs and ozone generated from the copy machine 2 are mixed with clean air and discharged from one chamber outlet. The VOC and ozone concentration [C (μg / m ³ )] To determine the amount of generation from the product of the ventilation volume. However, the exit density in a state where the large chamber 1 is empty before the copying machine 2 is installed is set as a blank value and is subtracted from the actual generation amount.
[0006]
FIG. 6 shows a series of flows relating to the measurement of the VOC generation amount of the copying machine.
The copy machine is carried into the front room once, and is adjusted to the temperature and humidity of the test conditions (aging) (S20 to S22). The door of the front room is opened, and the copy machine is carried into the large chamber (S23, S24). At this time, it is important to prevent VOC from being mixed in from the front room. After closing the door, the power is turned on, and the air at the outlet of the large chamber is collected in an idling and copying state (S25 to S29). During copying, heat and moisture are generated, but it is necessary to maintain the temperature and humidity within a certain range of use environment conditions.
[0007]
Here, FIG. 7 shows the lapse of time during the operation of the copying machine and changes in the concentrations of VOC and ozone at the outlet of the large chamber.
The amount of emission during idling (Emission mission) was calculated by subtracting the blank value of the test chamber main body from the average concentration of VOC substances collected in the state of idling 2 (Equation 1).
[0008]
Emission rate at the time of copying is, as indicated in the draft standard of ECMA, a time zone (e.g., 4 times / hour (ACH)) corresponding to a ventilation rate of 4 times / hour (ACH) from the start of copying to the end thereof until completely discharged from the large chamber. 48 minutes when the ventilation rate of the large chamber is 5 times / hour, 24 minutes when the ventilation rate of the large chamber is 10 times / hour). In the state of idling 3 during the time period of, the amount of discharge due to idling is assumed to be substantially the same as the state of idling 2, and the amount of discharge is subtracted to obtain from equation (2).
[0009]
Emission rate at idling: Eidl [μg / min]
Eidl = (Cidl−Cbk) · t2 Qn / t2 (Equation 1)
Emission rate at the time of copying: Copy [μg / min]
Economy = {(Ccopy-Cbk) (t3 + t4)-(Cidl-Cbk) t4} Qn / t2 (Equation 2)
However, the symbols in the formula are as follows.
[0010]
Cbk: blank concentration of test chamber (including measuring instruments) [μg / m ³ ]
Cidl: average concentration at idling [μg / m ³ ]
Ccopy: average density of copy and idling 3 [μg / m ³ ]
Qn: ventilation volume of test chamber [m ³ / Min]
t2: Time of idling 2 [min]
t3: Copy time [min]
t4: Time of idling 3 [min]
Next, a method of calculating the omission emission rate will be described.
[0011]
Ozone itself is decomposed and attenuated with the generation of the copy, so it was obtained from Equation (3) using the half-life from the maximum concentration. The absolute temperature was calculated as (273 + 25) K, and the atmospheric pressure was calculated as 1 atm (101325 Pa).
E = Cmax · k ′ · VP / TR [μg / min] (Equation 3)
However, the symbols in the formula are as follows.
[0012]
Cmax: maximum value of ozone concentration [μg / m ³ ]
V: Volume of chamber [m ³ ]
P: Atmospheric pressure [Pa]
T: Absolute temperature [K]
R: gas constant (339.8) [Pa / K]
k '= ln2 / H' (Equation 4)
H ': Half time from the maximum concentration of ozone [min ^-1 ]
From the above, the following functions are required for a room for measuring the amount of emission of a chemical substance from a copying machine.
[0013]
(1) Do not increase the ventilation of the large chamber in order to measure the amount of emission of trace chemicals.
(2) A temperature and humidity environment within a certain range must be maintained during copying.
(3) Extend the life of the chemical filter that removes VOCs.
[Patent Document 1]
JP-A-2002-115879
[Non-patent document 1]
A method for measuring the amount of emission of chemical substances from electronic devices proposed in a European standard (ECMA: Standardizing Information and Communication Systems).
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
During operation of the copier, much heat is generated and moisture is also released from the copy paper. As in the proposed ECMA standard, when measuring the amount of emission of a chemical substance, the operating environment must be maintained within a certain range of temperature and humidity. For this reason, the clean air to be supplied to the large chamber must be treated by an air conditioner to reduce heat generation and moisture load. In particular, when the load is large, it is necessary to increase the supply air amount (ventilation amount). According to the standard of the ECMA draft standard, the ventilation volume is set to 0.5 to 2 times / hour, but at this volume, the load generated from the copier cannot be sufficiently processed, resulting in a high temperature and high humidity environment. . At a high humidity of 60% or more, ozone generated from the copying machine is decomposed, and accurate generation is not required. Conversely, if the ventilation rate is increased and the supply amount of clean air is increased, there is a problem that a minute amount of a chemical substance generated from the copying machine is diluted and cannot be detected with respect to the minute amount.
[0015]
Background concentration of TVOC (total amount of volatile organic compounds) in the ECMA standard draft is 50 μg / m ³ Is difficult to measure a trace amount of a chemical substance, and the background concentration is 5 μg / m ³ It must be:
Further, as shown in FIG. 7, when the copying machine is in operation, the VOC and ozone concentration at the outlet of the chamber become high.
[0016]
Next, FIGS. 8 and 9 show conventional laboratory methods.
8, a large chamber 5 is installed in a room 6, and an air conditioner 11 including a temperature and humidity control air conditioner 7, a chemical filter 8, a dust filter 9, and a humidifier 10 is also provided. The discharge port of the large chamber 5 communicates with the temperature / humidity control air conditioner 7, and a gas collecting portion 13 is provided in the flow path 12. Further, clean air is introduced into the room 6 from the air conditioner 11 through the flow path 14.
[0017]
In FIG. 9, a front chamber 16 is provided in a large chamber 15, and similarly to FIG. 4, an air conditioner 11 having a temperature / humidity control air conditioner 7, a chemical filter 8, a dust filter 9, and a humidifier 10 is provided. I have. The discharge port of the large chamber 15 communicates with the temperature / humidity control air conditioner 7, and a gas collecting portion 13 is provided in the flow path 12, and a front chamber 16 is provided downstream of the collecting portion 13. The flow path 17 which communicates with the exhaust port is connected. Further, clean air is introduced from the air conditioner 11 into the large chamber 15 and the front chamber 16 via the flow paths 14 and 18.
[0018]
In the systems shown in FIGS. 8 and 9, the air conditioner 11 that supplies clean air to the large chambers 5 and 15 also performs heat and moisture treatment in one circulation system. The outlet air from the large chambers 5 and 15 returns to the air conditioner 11 as it is.
In the methods shown in FIGS. 8 and 9, when the outlet density increases during copying, the density applied to the gas-absorbing chemical filter 8 also increases. Generally, the removal rate of the chemical filter 8 is not 100%. Therefore, when the upstream density increases, the downstream density processed by the chemical filter 8 also temporarily increases. Therefore, the VOC concentration contained in the clean air supplied to the large chambers 5 and 15 is not stable.
[0019]
In addition, a clean room that can obtain an environment in which chemical contamination of indoor air is minimized is known (for example, see Patent Document 1).
FIG. 10 shows a clean room disclosed in Patent Document 1.
The clean room 20 shown here is a clean room for analyzing a trace amount of chemical substances, and aims to reduce analysis errors due to contamination from the surrounding environment. In the circulating air treatment unit 21, coils 22 and 23 for controlling temperature and humidity and a filter 24 for removing gas are incorporated in series. In addition, there is a shaft 25 for returning air to the clean room 20, and a part of the total circulating air volume is processed by the circulating air processing unit 21. The circulation in the clean room 20 is one path, and the same circulating air processing unit 21 performs the removal of the pollutant gas and the control of the temperature and the humidity.
[0020]
Therefore, when a copy machine is brought into the clean room 20 and the copy machine is operated, there are the following problems.
As the VOC concentration increases, the load of the VOC concentration on the gas removing filter 24 also increases. Further, since the heat generation and the load of moisture also increase, a large amount of air circulation is required for an excessive heat and moisture load, and the circulating air volume of the circulating air processing unit 21 cannot be reduced. Therefore, the amount of circulation is increased due to an increase in the amount of circulating air, so that a small amount of chemical substance emission cannot be measured.
[0021]
Further, the entire amount is not removed by the gas removing filter 24, and the background VOC concentration in the clean room 20 also increases, so that accurate measurement cannot be performed.
Moreover, Patent Literature 1 is a clean room in which the concentration of a chemical substance is reduced in order to maintain an environment necessary for analyzing a trace amount of a chemical substance, and the amount of emitted chemical substance cannot be measured.
[0022]
Here, a change in the removal rate of the chemical filter when the load of the VOC is continuously applied will be described.
Generally, a chemical filter using activated carbon as an adsorbent is used for VOC removal. As shown in FIG. 11, the initial removal efficiency of the chemical filter with respect to VOC is as high as about 99%. However, when the chemical filter is used continuously, the adsorption capacity decreases, and the VOC passes through the filter downstream. And the removal rate decreases. The chemical filter is used up to a removal rate of about 80%. However, if the VOC concentration load on the upstream side is high, the removal rate is reduced in a short time and breaks through.
[0023]
As shown in FIG. 7, the VOC generated from the copying machine increases during copying, and the outlet concentration of the large chamber is not constant. When measuring the amount of generation, a correction is made by subtracting the exit density in the actual copying state from the large chamber exit density when there is no copy machine as a blank.
Here, when the removal rate of the chemical filter is low, in a laboratory in which conventional air circulates in one path, VOC generated at the time of copying passes through the chemical filter and actually causes a blank value. It will be up. For this reason, the concentration at the outlet of the large chamber is also increased by that amount, and the generated amount is measured higher than the actual one. Chemical filter with removal rate reduced to 90%, 500 μg / m at the exit of the large chamber during copying ³ Is detected in the circulation of one path, the load is directly applied to the upstream of the chemical filter, and the VOC concentration of the air supplied to the large chamber is 50 μg / m. ³ Is assumed. For this reason, in order to perform a test with high reliability, it is necessary to always maintain a high removal rate, and there is a problem that a chemical filter whose one sheet costs several hundred thousand yen must be frequently replaced.
[0024]
The present invention has been made in order to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an experimental device for measuring a chemical substance emission amount which enables measurement of the amount of a chemical substance under stable conditions. To provide.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 includes an air introduction unit and an air outlet unit, and includes a laboratory for housing a measurement target, a measurement room surrounding the laboratory, a fan, a chemical filter, and a dust filter. An air purification device for a measurement chamber, which communicates via an intake section and an exhaust section provided in the measurement chamber, and a cooling coil, a hot water coil, a humidifier, a fan and a filter for removing dust, and an intake section provided in the measurement chamber. Temperature and humidity control air conditioner that communicates with the air through the exhaust unit, a cooling coil, a heater, a fan chemical filter, and a dust filter, and an air inlet provided in the laboratory and an air intake provided in the measurement chamber. And a laboratory air conditioner that communicates via
[0026]
The invention according to claim 2 is the experimental device for measuring a chemical substance emission amount according to claim 1, wherein the air outlet section of the laboratory includes a first temperature sensor and a first humidity sensor, and the measurement chamber includes A second temperature sensor and a second humidity sensor are provided in an intake section of the provided laboratory air conditioner, and a constant temperature is provided by the cooling coil and the heater based on measurement values of the first temperature sensor and the first humidity sensor. A first adjusting unit that performs constant humidity control, and a rotation speed of a fan of the air purifying device for the measurement room and cooling of the air conditioner for controlling temperature and humidity based on measurement values of the second temperature sensor and the second humidity sensor. And a second adjusting unit for controlling operation of the coil and the hot water coil.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 shows an experimental apparatus for measuring a chemical substance emission amount according to an embodiment of the present invention.
The experimental apparatus 50 according to the present embodiment includes an air inlet 61 and an air outlet 62, and includes a large chamber (experimental room) 60 that houses a copy machine (measurement target) 120, and a large chamber (experimental room) 60. , A measurement room air purification device 80 that communicates via an intake unit 81 and an exhaust unit 82 provided in the measurement room 70, and an intake unit 91 and an exhaust unit 92 provided in the measurement room. A temperature / humidity control air conditioner 90 communicated via the air conditioner, and a laboratory air conditioner 100 communicated via the air introduction unit 61 of the large chamber (laboratory) 60 and the air intake unit 101 provided in the measurement room 70 are provided. ing.
[0028]
The large chamber (laboratory) 60 is provided with a punching panel 63 on the ceiling side so that the air supplied from the air inlet 61 can be blown down uniformly by the punching panel 63.
The large chamber (laboratory) 60 carries office equipment, furniture, etc., and can evaluate the generated load. The size is, for example, 1500 mm (W) × 1500 mm (D) × 2890 mm (H) and the volume is 6.5 m ³ There is.
[0029]
The large chamber (laboratory) 60 is formed by joining a SUS insulated panel with little emission and adsorption of chemical substances with a modified silicon sealing material in which the amount of TVOC emission is reduced to 0.04 ml / g · h or less. It is configured. Around the door made of stainless steel, an airtight structure using an EPDM (ethylene propylene diene rubber) or a packing material made of urethane is used as an airtight structure having an air leakage of 1% or less. The large chamber (laboratory) 60 is provided with a door door (not shown) which is detachable when the copy machine is carried in.
[0030]
The air outlet 62 of the large chamber (laboratory) 60 is provided with a sampling port 72 connected to a vacuum pump 71, and a part of the air discharged from the air outlet 62 is suctioned by the vacuum pump 71 in a fixed amount. Then, the VOC component is adsorbed on the collector of activated carbon or polymer beads. The collected VOC is subjected to solvent extraction or thermal desorption, and quantitatively analyzed by gas chromatography (GC) or gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS).
[0031]
The size of the measurement room 70 is, for example, 6000 mm (W) × 4200 mm (D) × 3000 mm (H) and the floor area is about 25 m. ² , Volume about 76m ³ There is.
The interior material of the measurement room 70 has a stainless steel plate, a urethane resin baked steel plate or a glass surface on the wall surface and the ceiling surface in order to suppress generation of volatile organic compounds, and VOC generation is 0.04 ng / ml. h or less silicon or a modified silicon sealing material is used to ensure airtightness, and the floor surface has a structure in which a stainless steel sheet or an olefin resin sheet material with little VOC emission is welded.
[0032]
The measurement room air purification device 80 includes an inverter-controlled fan 83, a chemical filter 84, and a dust removal filter 85, and communicates with a flow passage 86 provided in the measurement room 70 and communicating with an intake unit 81 and an exhaust unit 82. And a flow path 87.
The chemical filter 84 converts KMnO into activated alumina against air pollution such as NOX (nitrogen oxide), SOX (sulfur oxide) and ozone. ₄ And K in purifying agent and activated carbon ₂ CO ₃ And KIO ₃ A purifying agent composed of a mixture of a purifying agent loaded with carbon dioxide, a purifying agent loaded with permanganese soda on activated alumina for removing VOCs, formaldehyde and ozone generated from the room, and K on the activated carbon. ₂ CO ₃ And KIO ₃ And a purifying agent mixed with a purifying agent carrying the same.
[0033]
As the dust removing filter 85, a medium dust removing filter having an emission of VOC of 25 μg / h or less is installed.
The processing air volume of the fan 83 is up to 800m ³ / H, and the number of ventilations divided by the volume of the measurement room 70 is a maximum of about 10 times / hour. The processing air volume of the fan 83 can be variably controlled by an inverter. Further, the type of the purifying agent of the chemical filter 84 can be changed according to the state of air pollution.
[0034]
The air that has flowed out of the measurement room air purification device 80 is introduced into the measurement room air purification device 80 together with the return air from inside the measurement room 70.
The temperature / humidity control air conditioner 90 includes a cooling coil 93, a hot water coil 94, a humidifier 95, a fan 96, and a dust filter 97, and a flow path 98 communicating with an intake unit 91 provided in the measurement chamber 70, and an exhaust unit. A flow path 99 communicating with the flow path 92 is provided. The temperature / humidity control air conditioner 90 can control the inside of the measurement room 70 at a temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 50% ± 10%.
[0035]
The laboratory air conditioner 100 includes a heat exchange coil 102, a heater 103, a fan 104, a chemical filter 105 having a VOC and activated carbon for removing ozone and formaldehyde, and a dust filter (HEPA) 106.
The laboratory air conditioner 100 has a body made of stainless steel or galvanium steel plate that emits little VOC, a baking coating of urethane resin, or the like.
[0036]
The heat exchange coil 102 is composed of a copper tube and fins for sensible heat treatment.
The fan 104 includes a sealed motor and an aluminum fan.
The chemical filter 105 provided with activated carbon for removing VOC, ozone and formaldehyde is provided in such an amount that the filter surface becomes 0.5 m / s or less with respect to the processing air volume.
[0037]
The dust removing filter (HEPA) 106 disposed downstream of the activated carbon or the chemical filter 105 for removing VOC, ozone, and formaldehyde has a TVOC emission amount of 25 μg / h or less.
The duct 107 communicating with the air inlet 61 is made of stainless steel or aluminum.
[0038]
The laboratory air conditioner 100 has a VOC concentration of 1 μg / m through a duct 107 in a large chamber (laboratory) 60. ³ The following clean air can be supplied.
The processing air volume by the laboratory air conditioner 100 is 13 to 65 m. ³ / H, and the ventilation rate divided by the volume of the large chamber (laboratory) 60 is about 2 to 10 times / hour. The processing air volume can be variably controlled by an inverter.
[0039]
The temperature sensor T1 and the humidity sensor H1 provided in the air outlet 62 of the large chamber (laboratory) 60 include a controller 110 for controlling the temperature and humidity by the heat exchange coil 102 and the heater 103 of the laboratory air conditioner 100, 111 is in contact. The regulator 110 controls the opening of the three-way valve 115 that regulates the flow rate of the cooling water sent to the heat exchange coil 102. The controller 111 controls the on / off of the heater 103. The temperature sensor T1 and the humidity sensor H1 are connected to a controller 114 for controlling the processing air volume of the fan 104 by an inverter.
[0040]
The temperature sensor T2 and the humidity sensor H2 provided in the intake pipe 108 of the laboratory air conditioner 100 include the opening degree of the three-way valve 116 of the cooling coil 93 of the temperature and humidity control air conditioner 90 and the three-way valve 117 of the hot water coil 94. And the control unit 113 for controlling the opening of the valve 118 of the humidifier 95 are in communication.
Next, the operation of the experimental device 50 according to the present embodiment will be described.
[0041]
The experimental apparatus 50 according to the present embodiment has a configuration in which a large chamber (experimental room) 60 is placed in a measurement room 70, and a clean environment is provided by a laboratory air conditioner 100 in which a chemical filter 105 having a chemical substance removing function is installed. And contamination at the time of opening and closing the door can be prevented.
The laboratory air conditioner 100 supplies clean air with a chemical filter 105 having a function of removing chemical substances and ozone. The ventilation rate is set to 5 to 10 times / hour, and the heat exchange coil 102 performs a process of generating heat and moisture from the copying machine 120, so that a constant temperature and humidity environment is maintained even during copying.
[0042]
At the time of copying, as shown in FIG. 2, moisture is generated from heat and paper at the time of fixing. Also, the amount of VOC and ozone generated increases with the start of copying. Since the laboratory air conditioner 100 needs to suppress the ventilation air volume for VOC sampling, the heat and moisture once discharged from the large chamber (laboratory) 60 into the measurement room 70 are measured by the measurement room. The temperature and humidity control air conditioner 90 is independently provided to perform the processing, so that the load of processing in the large chamber (laboratory) 60 is reduced. Also, by installing the measurement room air purification device 80 alone in the measurement room 70, even if the VOC concentration at the outlet 62 of the large chamber (experiment room) 60 increases during copying, the large chamber (experiment room) 60 can be used. Is supplied with stable and clean air at a low VOC concentration at all times.
[0043]
The measurement room air purification device 80 and the temperature / humidity control air conditioner 90 are controlled by the load discharged from the copier.
FIG. 4 shows the control flow.
In the laboratory air conditioner 100, the control temperature sensor T1 and the humidity sensor H1 at the outlet 62 perform constant temperature and humidity control by supercooling the heat exchange coil 102 by opening the three-way valve 115 and reheating by heating the heater 103 ( S1 to S4). However, from the viewpoint of energy saving, the evaporating temperature can be set to a cooling proportional control of 0 to 100% by an automatic valve according to the cooling load, and the heating 103 can be controlled proportionally by the heater 103. Excessive cooling and heating are eliminated by independently controlling the cooling and heating in proportion.
[0044]
The laboratory air conditioner 100 can allow the equipment to generate heat within a set temperature range (21 to 25 ° C.) necessary for measurement. Further, heat generated from the outlet 62 of the large chamber (laboratory) 60 is processed by the temperature / humidity controlling air conditioner 90 in the measurement room 70. In this case, the output from the temperature sensor T2 and the humidity sensor H2 installed in the intake pipe 108 of the laboratory air conditioner 100 causes the controller 113 to supercool the cooling coil 93 by opening the three-way valve 116, and The reheat based on the opening degree of the three-way valve 117 is controlled to reduce the heat and moisture burden of the laboratory air conditioner 100 (S5 to S9).
[0045]
The measurement room 70 is formed of a heat insulating panel to prevent heat from entering, and the laboratory air conditioner 100 takes only the internal load of the copy machine 120, so that the ventilation volume can be reduced. When measuring the copy machine 120 that generates a small amount of heat, the ventilation air volume can be set to a small value using an inverter, a damper, or the like.
In addition, at the time of copying, as shown in FIG. 3, the temperature rises and the occurrence of VOC increases, so that the output of the temperature sensor T2 installed in the intake pipe 108 of the laboratory air conditioner 100 is used as the measurement room air purification. Control is performed in association with the rotation speed (inverter) of the fan 83 of the device 80. The load on the chemical filter 105 of the laboratory air conditioner 100 can be reduced by increasing the processing air volume of the measurement room air purification device 80 to reduce the VOC concentration (S10 to S14). Therefore, even if the VOC concentration discharged during the copy operation is extremely high, the ventilation volume of the temperature and humidity control air conditioner 90 for the measurement room is increased to increase the ventilation volume of the laboratory air conditioner 100. Therefore, VOC can be collected without being diluted.
[0046]
Further, the supply of air to the large chamber (laboratory) 60 is uniformly blown down by the punching panel 63 on the ceiling, so that the retention area can be reduced and the recovery rate can be improved. By discharging the exhaust air from the large chamber (experimental room) 60 from one outlet 62 to the measurement room 70 side, the inside of the large chamber (experimental room) 60 is maintained at a positive pressure. Chamber 60 is prevented from entering contaminants.
[0047]
In addition, it is possible to reduce the load of the VOC in the front room by providing exhaust air in the measurement room 70 and discharging the VOC outside the room. In this case, it is necessary to process the outside air to be introduced by a chemical filter as in the front room. In addition, by making the front chamber a positive pressure with respect to the outside, it is possible to prevent chemical substances from outside the laboratory. At this time, by installing an air purifying device dedicated to the introduced outside air, a more stable chemical substance reduction effect can be secured.
[0048]
In the experimental device 50 according to the present embodiment, the TVOC concentration was 1 μg / m as a result of an actual measurement at the outlet 62 of the large chamber (laboratory) 60 in an empty state. ³ The following was secured.
The VOC concentration at the outlet 62 of the large chamber (laboratory) 60 at the time of copying measured using the experimental device 50 according to the present embodiment is 50 to 500 μg / m. ³ However, the concentration of the clean air supplied to the large chamber (laboratory) 60 was always 1 μg / m ³ It is stable below.
[0049]
At this time, even when the copying machine was operated, the temperature was maintained in the range of 21 to 25 ° C., which is the use environment temperature. In this case, since the background concentration described above is extremely low, as shown in Table 1, even a small amount of VOC generated is sufficient for analysis.
In addition, since the humidity was maintained at 60% or less by setting the number of ventilations to 5 times / hour, ozone was accurately measured without being decomposed.
[0050]
In addition, the life of the expensive chemical filter can be extended by reducing the load.
[Table 1]

In the above-described embodiment, a copy machine has been described as an object to be measured. However, the present invention is not limited to this. For example, ozone, VOC (volatile organic compound), formaldehyde, etc. Any substance that generates the following chemical substances may be used.
[0051]
In the above-described embodiment, the controllers connected to the temperature sensor T1 and the humidity sensor H1 have been described as being divided into the controllers 110, 111, and 114. However, a single controller may be used. Similarly, the controller for communicating with the temperature sensor T2 and the humidity sensor H2 has been described as being divided into the controllers 112 and 113. However, a single controller may be used.
[0052]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to maintain a certain range of temperature and humidity during operation of an object to be measured without increasing the ventilation volume of a large chamber (laboratory), and to extend the life of a chemical filter. An experimental apparatus for measuring the amount of substance emission can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an experimental apparatus for measuring a chemical substance emission amount according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing changes in temperature, humidity, and VOC concentration at an outlet of a laboratory in FIG. 1;
3 is a diagram showing a relationship between a controller of a temperature sensor T2 in FIG. 1 and a fan rotation speed n of an air purifying device for a measurement room.
FIG. 4 is a flowchart of an air conditioning control of the experimental apparatus for measuring a chemical substance emission amount in FIG. 1;
FIG. 5 is a conceptual diagram for measuring an amount of VOC generated from a copying machine.
FIG. 6 is a flowchart of measurement of a VOC and an ozone generation amount of a copy machine in a conventional experimental device.
FIG. 7 is a diagram showing changes in VOC and ozone concentration at the outlet of a large chamber in a conventional experimental apparatus.
FIG. 8 is a diagram showing a conventional experimental device.
FIG. 9 is a diagram showing a conventional experimental device.
FIG. 10 is a diagram showing an example in which a conventional clean room is applied to an experimental device.
FIG. 11 is a diagram showing a change in the removal rate of a chemical filter when a load of VOC is continuously applied.
[Explanation of symbols]
50 Experimental equipment
60 large chamber (laboratory)
61 Air inlet
62 Air outlet
70 Measurement room
80 Air purification device for measurement room
81 Suction unit
82 Exhaust section
83 fans
84 Chemical Filter
85 Dust removal filter
90 Air conditioner for temperature and humidity control
91 Intake unit
92 Exhaust section
93 cooling coil
94 Hot water coil
95 Humidifier
96 fans
97 Filter for dust removal
100 laboratory air conditioners
101 Suction section
102 heat exchange coil
103 heater
104 fans
105 Chemical filter
106 Filter for dust removal (HEPA)
107 duct
110, 111, 112, 113, 114 Regulator
120 Copy machine (object to be measured)
T1, T2 temperature sensor
H1, H2 Humidity sensor

Claims

A laboratory that includes an air inlet and an air outlet, and accommodates an object to be measured,
A measurement room surrounding the laboratory,
An air purification device for a measurement room, comprising a fan, a chemical filter, and a filter for removing dust, and communicating via an intake unit and an exhaust unit provided in the measurement room,
A cooling coil, a hot water coil, a humidifier, a fan and a filter for dust removal, and a temperature and humidity control air conditioner that communicates via an intake unit and an exhaust unit provided in the measurement chamber,
A cooling coil, a heater, a fan chemical filter, and a filter for dust removal, and a laboratory air conditioner that communicates with an air introduction section of the laboratory and an intake section provided in the measurement chamber. An experimental device for measuring the amount of emitted chemicals.

The experimental device for measuring a chemical substance emission amount according to claim 1, wherein the air outlet of the laboratory includes a first temperature sensor and a first humidity sensor,
An air intake unit of the laboratory air conditioner provided in the measurement room includes a second temperature sensor and a second humidity sensor,
A first adjustment unit that performs constant-temperature and constant-humidity control by the cooling coil and the heater based on a measurement value by the first temperature sensor and the first humidity sensor,
A second control unit for controlling the number of revolutions of a fan of the air purifying device for the measurement room and the operation of a cooling coil and a hot water coil of the air conditioner for controlling temperature and humidity based on the measurement values of the second temperature sensor and the second humidity sensor. An experimental apparatus for measuring a chemical substance emission amount, further comprising an adjustment unit.