JP2009103616A - Airflow control unit - Google Patents

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Shinichi Tanabe
新一 田辺
Hoon Kim
勲 金
Takao Ariga
隆男 有賀
Akihisa Ozawa
晃久 小澤
Junya Ariga
淳也 有賀
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Waseda University
Adtec Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify a structure, rectify air contacting a sample within a chamber, and substantially uniformize a flow velocity of air in the entire area of the contact portion of the sample. <P>SOLUTION: An airflow control unit 10 has a body 11, and a sample holder 12 detachably attached to the body 11, and internally holding the sample S. The body 11 has an upper duct 15 and a lower duct 16 having an air suction port E1 and an air discharge port E2, and a fan 23 for generating an airflow from the suction port E1 to the discharge port E2. The upper duct 15 has a sample window 28 opened so as to cause internally-flowing air to contact the sample S. The lower duct 16 has a partition 36 internally disposed so as to bypass the airflow from the sample window 28 to the fan 23. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、建築材料からなる試料を所定の流れの空気に接触させることで、建築材料の化学性能を評価する試験を行う際に用いられる気流制御ユニットに係り、更に詳しくは、空気が接触する試料の全領域で空気の流速をほぼ均一にすることのできる気流制御ユニットに関する。   The present invention relates to an air flow control unit used in a test for evaluating chemical performance of building materials by bringing a sample made of building materials into contact with air of a predetermined flow, and more specifically, air contacts. The present invention relates to an airflow control unit capable of making the air flow rate substantially uniform in the entire region of a sample.

建物内に配置される建築用ボード類、壁紙、カーペット、施工用の接着剤、及び塗料等の建築材料は、種類によって、揮発性有機化合物、ホルムアルデヒド及びカルボニル化合物等の有害物質を放散し、シックハウス症候群の原因となる室内空気汚染を引き起こす虞がある。   Building materials such as building boards, wallpaper, carpets, construction adhesives, and paints placed in buildings dissipate harmful substances such as volatile organic compounds, formaldehyde, and carbonyl compounds, depending on the type. May cause indoor air pollution that causes the syndrome.

従って、建物の施工前に、使用する建築材料からの有害物質の放散量を試験的に調査し、各種の建築材料を評価することが重要となる。このような試験評価手法の一つとして、JIS規格化された「JIS A 1901 小形チャンバー法」と呼ばれる化学物質放散試験が知られている。この試験では、チャンバーと呼ばれる容器内に、評価対象となる建築材料の試料を収容した上で、所定の流量の空気をチャンバー内に供給し、当該チャンバー内を通過した空気から有害物質を捕集することで、試料からの有害物質の放散状況を特定する。   Therefore, it is important to evaluate the various building materials by experimentally investigating the amount of harmful substances released from the building materials used before the construction of the building. As one of such test evaluation methods, a chemical substance emission test called “JIS A 1901 small chamber method” which is standardized by JIS is known. In this test, a building material sample to be evaluated is housed in a container called a chamber, air at a predetermined flow rate is supplied into the chamber, and harmful substances are collected from the air that has passed through the chamber. By doing so, the state of emission of harmful substances from the sample is specified.

前記化学物質放散試験に適用されるチャンバーとして、その内部の空気を撹拌することで、当該空気の流速を規定値に制御するファンを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。図6に示されるように、このチャンバー50は、上端が開放して試料Sが内部に収容される円筒状の本体51と、本体51の上端側で着脱自在となる蓋体52と、本体51内の空間を上下二分するように配置されるとともに、多数の貫通穴53Aが形成された円盤状の板体53と、板体53の下方となる本体51内の空間に配置されたファン55とを備えている。このチャンバー50を使った化学物質放散試験では、板体53の上に図示省略したホルダーに保持された試料Sが載せられ、外部からの空気が規定流量で空気導入部57から本体51内に導入される。本体51内の空気は、ファン55の回転により所定の流速で試料Sに接触し、所定時間後に空気排出部58からチャンバー50の外側に排出される。そして、当該排出空気に対する有害物質の含有量が分析機器等を使って測定される。   As a chamber applied to the chemical substance emission test, a chamber having a fan that controls the flow rate of the air to a specified value by stirring the air inside is known (for example, see Patent Document 1). . As shown in FIG. 6, the chamber 50 includes a cylindrical main body 51 in which the upper end is opened and the sample S is accommodated therein, a lid 52 that is detachable on the upper end side of the main body 51, and the main body 51. A disk-like plate 53 in which a large number of through holes 53A are formed, and a fan 55 arranged in a space in the main body 51 below the plate 53. It has. In the chemical substance emission test using the chamber 50, the sample S held in a holder (not shown) is placed on the plate 53, and external air is introduced into the main body 51 from the air introduction unit 57 at a specified flow rate. Is done. The air in the main body 51 contacts the sample S at a predetermined flow rate by the rotation of the fan 55, and is discharged from the air discharge unit 58 to the outside of the chamber 50 after a predetermined time. Then, the content of harmful substances with respect to the exhaust air is measured using an analytical instrument or the like.

ところで、建築材料の化学性能を評価する他の試験法として、「JIS A 1905−1 小形チャンバー法による室内空気汚染濃度低減材の低減性能試験法」と呼ばれる化学物質吸着試験が2007年2月に制定された。当該化学物質吸着試験は、室内の空気汚染の原因となる空気中の化学物質(以下、「汚染物質」と称する。)を吸収する建築材料に対して行われる試験であり、当該建築材料の試料における所定の汚染物質の吸着速度を測定することで、前記建築材料の吸着性能が評価される。この試験では、前述した化学物質放散試験と同様に、試料が収容されたチャンバー内に外部から空気を導入し、当該チャンバー内を通過した空気から汚染物質が捕集されるが、チャンバー内に導入される空気に所定量汚染物質が予め混入されている点で、前記化学物質放散試験と異なる。
特開2007−120995号公報
By the way, as another test method for evaluating the chemical performance of building materials, a chemical substance adsorption test called “JIS A 1905-1 Reduction performance test method of indoor air pollution concentration reducing material by small chamber method” was conducted in February 2007. It was enacted. The chemical adsorption test is a test performed on a building material that absorbs a chemical substance in the air (hereinafter referred to as “pollutant”) that causes indoor air pollution, and a sample of the building material. The adsorption performance of the building material is evaluated by measuring the adsorption rate of a predetermined pollutant at. In this test, similar to the chemical emission test described above, air is introduced from the outside into the chamber containing the sample, and contaminants are collected from the air that has passed through the chamber. This is different from the chemical emission test in that a predetermined amount of pollutant is mixed in the air.
JP 2007-12995 A

しかしながら、本発明者らが実験研究を行った結果によれば、前記特許文献1の構造のチャンバーを使って前記化学物質吸着試験を行うと、JISで規定された条件の一つである試料表面を通過する空気流速の均一性を担保することが難しいことが判明した。すなわち、「JIS A 1901」の化学物質放散試験では、水蒸気換算物質伝達率が9〜18m/sが望ましいとされ、これは、試料表面を通過する空気の流速が0.1m/s〜0.3m/sに相当する。ところが、「JIS A 1905−1」の化学物質吸着試験では、水蒸気換算物質伝達率が15±3m/sに規定され、これは、試料表面を通過する空気の流速が0.25±0.05m/sに相当することになる。換言すれば、「JIS A 1901」の化学物質放散試験では、試料表面での空気流速のばらつきが0.2m/s以下であれば、規定に適合するが、「JIS A 1905−1」の化学物質吸着試験では、同ばらつきを0.05m/s以下にしなければならず、この点で、「JIS A 1901」の化学物質放散試験よりも条件が厳しくなっている。   However, according to the results of experiments conducted by the present inventors, when the chemical substance adsorption test is performed using the chamber having the structure of Patent Document 1, the sample surface is one of the conditions defined by JIS. It became clear that it was difficult to ensure the uniformity of the air flow velocity passing through. That is, in the chemical substance emission test of “JIS A 1901”, it is considered that the water vapor conversion substance transmission rate is preferably 9 to 18 m / s, which means that the flow velocity of air passing through the sample surface is 0.1 m / s to 0. This corresponds to 3 m / s. However, in the chemical substance adsorption test of “JIS A 1905-1”, the water vapor conversion substance transmission rate is regulated to 15 ± 3 m / s, which means that the flow velocity of air passing through the sample surface is 0.25 ± 0.05 m. / S. In other words, in the chemical substance emission test of “JIS A 1901”, if the variation in the air flow velocity on the sample surface is 0.2 m / s or less, it conforms to the regulations, but the chemical of “JIS A 1905-1” In the substance adsorption test, the variation must be 0.05 m / s or less, and in this respect, the conditions are stricter than the chemical substance emission test of “JIS A 1901”.

そこで、後述するように、本発明者らにより、図6の構造の容量20Lのチャンバー50を使って、試料表面に接触する空気の流速分布を測定する実験が行われた。その結果、試料表面内の所定の測定点間での空気の流速が、最大0.21m/sの差を生じており、図6の構造のチャンバー50では、「JIS A 1905−1」の化学物質吸着試験に適用することができない。このばらつきは、ファン55の回転により、チャンバー50内の空気に旋回流等の乱流が発生し、当該乱流が試料S付近の空気の流れに影響を与えていることに起因すると考えられる。このため、前記ばらつきを少なくするには、試料Sとファン55の間の空気の流れ距離を極力長くする必要がある。ところが、JISで規定された20Lのチャンバーを使った場合、その高さが50cm程度であり、前記チャンバー50の構造では、前記ばらつきを少なくするのに十分な前記流れ距離を確保するのが難しい。   Therefore, as will be described later, the present inventors conducted an experiment to measure the flow velocity distribution of air in contact with the sample surface using the chamber 50 having a capacity of 20 L having the structure shown in FIG. As a result, the flow velocity of air between predetermined measurement points in the sample surface has a maximum difference of 0.21 m / s. In the chamber 50 having the structure of FIG. 6, the chemistry of “JIS A 1905-1” It cannot be applied to the substance adsorption test. This variation is considered to be caused by the turbulent flow such as the swirling flow generated in the air in the chamber 50 due to the rotation of the fan 55 and the turbulent flow affecting the air flow in the vicinity of the sample S. For this reason, in order to reduce the variation, it is necessary to make the air flow distance between the sample S and the fan 55 as long as possible. However, when a 20 L chamber defined by JIS is used, its height is about 50 cm, and the structure of the chamber 50 makes it difficult to secure the flow distance sufficient to reduce the variation.

本発明は、このような課題に着目して案出されたものであり、その目的は、簡単な構造で、チャンバー内の試料に接触する空気を整流化し、当該空気の流速を試料の接触部分の全域でほぼ均一にすることができる気流制御ユニットを提供することにある。   The present invention has been devised by paying attention to such problems, and its purpose is to rectify the air in contact with the sample in the chamber with a simple structure, and to adjust the flow rate of the air to the contact portion of the sample. It is an object to provide an airflow control unit that can be made substantially uniform over the entire area.

(1)前記目的を達成するため、本発明は、所定の流れの空気に試料を接触させて当該試料の化学性能を評価する試験に用いられる気流制御ユニットであって、
前記試料が設置される試料設置部と、前記空気の吸入口及び排出口が形成され、当該吸入口と排出口を結ぶ空気の流路が設けられた風洞部と、前記吸入口から前記排出口に向う空気の流れを前記流路内に生成する流れ生成手段とを備え、
前記風洞部は、前記試料設置部に設置された前記試料を臨む試料窓と、前記流れ生成手段と前記試料窓の間となる前記流路の途中に設けられた仕切部材とを備え、
前記試料窓は、前記流路を流れる空気が前記試料に接触可能に開放し、
前記仕切部材は、前記流れ生成手段と前記試料窓の間の空気の流れを迂回させるように配置される、という構成を採っている。
(1) In order to achieve the above object, the present invention is an air flow control unit used in a test for evaluating a chemical performance of a sample by bringing the sample into contact with a predetermined flow of air,
A sample installation section in which the sample is installed, an air inlet and an outlet of the air, a wind tunnel portion provided with an air flow path connecting the inlet and the outlet, and the inlet to the outlet A flow generating means for generating a flow of air in the flow path,
The wind tunnel part includes a sample window facing the sample installed in the sample installation part, and a partition member provided in the middle of the flow path between the flow generation means and the sample window,
The sample window is opened so that air flowing through the flow path can come into contact with the sample,
The partition member is configured to be disposed so as to bypass the air flow between the flow generation means and the sample window.

(2)また、前記試料設置部には、前記試料の少なくとも一部を表出した状態で当該試料を保持する試料ホルダーが設置される、という構成を採ることが好ましい。   (2) Moreover, it is preferable to take the structure that the sample holder which hold | maintains the said sample in the state which exposed at least one part of the said sample is installed in the said sample installation part.

前記(1)の構成によれば、既存のチャンバー内に本発明の気流制御ユニットを設置して化学物質吸着試験を行う場合、仕切部材の存在によって、流れ生成手段と試料窓の間の空気の流れ距離を従来よりも増大させることができる。このため、試料に接触する空気の流れは、流れ生成手段による乱流の影響を受け難くなり、複雑な制御機器等を不要にした簡単な構造で、試料に接触する空気を整流化させることができ、空気が接触する試料の全域で当該空気の流速をほぼ均一にすることができる。また、流れ生成手段の状態を変えることで、試料に接触する空気の流速の調整が可能となり、各種の試験規格に適合した流速を得ることもできる。更に、より小型となる装置構成で、流れ生成手段による乱流の影響を低減して試料に接触する空気を整流化させることができ、容積が小さく高さ制限のあるチャンバーにも適用可能となる。   According to the configuration of (1) above, when the airflow control unit of the present invention is installed in an existing chamber and a chemical substance adsorption test is performed, the air between the flow generating means and the sample window is caused by the presence of the partition member. The flow distance can be increased as compared with the prior art. For this reason, the flow of air in contact with the sample is not easily affected by the turbulent flow generated by the flow generation means, and the air in contact with the sample can be rectified with a simple structure that eliminates the need for complicated control equipment. The flow velocity of the air can be made substantially uniform over the entire area of the sample in contact with the air. Further, by changing the state of the flow generating means, it is possible to adjust the flow velocity of the air that contacts the sample, and it is possible to obtain a flow velocity that conforms to various test standards. Furthermore, with a smaller device configuration, the influence of turbulent flow by the flow generating means can be reduced and the air contacting the sample can be rectified, making it applicable to a chamber with a small volume and limited height. .

前記(2)のように構成することで、建築材料等の他の化学性能評価試験でも利用可能となる既存の試料ホルダーをそのまま使用することができる。   By configuring as in (2) above, an existing sample holder that can be used in other chemical performance evaluation tests such as building materials can be used as it is.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1には、本実施形態に係る気流制御ユニットをチャンバーとともに示した概略斜視図が示され、図2には、前記気流制御ユニットの一部分解斜視図が示されている。また、図3には、図2中A−A線に沿う概略断面図が示され、図4には、図2中B−B線に沿う概略断面図が示されている。これらの図において、本実施形態の気流制御ユニット10は、「JIS A 1905−1」に規定された化学物質吸着試験に用いられるものであり、当該試験の対象となる建築材料からなるブロック状の試料Sを保持した状態で、円筒状のチャンバーCの内部空間に収容されるようになっている。このチャンバーCは、上端側の開放部分を開閉可能に着脱自在な蓋体C1を備えており、当該蓋体C1を取り外した状態で、気流制御ユニット10をチャンバーC内にセットした上で、蓋体C1を取り付けて前記試験が行われる。この試験時には、汚染物質を含む規定流量の空気が、チャンバーCの下部に形成された空気導入部C2からチャンバーC内に導入される。チャンバーC内の空気は、後述するように、気流制御ユニット10内に導入されて試料Sに接触した上で、気流制御ユニット10からチャンバーC内に排出される。そして、所定時間経過後、チャンバーC内の空気は、蓋体C1に形成された空気排出部C3からチャンバーCの外側に排出される。当該排出された空気は、図示しない機器を使って汚染物質の残存量が測定され、試料Sに対する汚染物質の吸着性能が評価される。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing an airflow control unit according to the present embodiment together with a chamber, and FIG. 2 is a partially exploded perspective view of the airflow control unit. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line BB in FIG. In these figures, the airflow control unit 10 of the present embodiment is used for a chemical substance adsorption test defined in “JIS A 1905-1”, and is a block-shaped block made of a building material to be tested. The sample S is held in the internal space of the cylindrical chamber C while being held. The chamber C includes a cover C1 that is detachable so that the open portion on the upper end side can be opened and closed. With the cover C1 removed, the air flow control unit 10 is set in the chamber C, The test is performed with the body C1 attached. At the time of this test, a prescribed flow rate of air containing contaminants is introduced into the chamber C from an air introduction part C2 formed in the lower part of the chamber C. As will be described later, the air in the chamber C is introduced into the airflow control unit 10 and comes into contact with the sample S, and then discharged from the airflow control unit 10 into the chamber C. And after predetermined time progress, the air in the chamber C is discharged | emitted outside the chamber C from the air discharge part C3 formed in the cover body C1. The exhausted air is measured for the residual amount of contaminants using a device (not shown), and the adsorption performance of the contaminants on the sample S is evaluated.

前記気流制御ユニット10は、チャンバーC内の空気が通過する本体11と、この本体11の側方二箇所に着脱自在に取り付けられるとともに、試料Sを内部に保持する箱型の試料ホルダー12とを備えて構成されている。   The airflow control unit 10 includes a main body 11 through which air in the chamber C passes, and a box-shaped sample holder 12 that is detachably attached to two side portions of the main body 11 and holds the sample S therein. It is prepared for.

前記本体11は、空気の流路が内部に形成された中空の風洞部を構成する上部ダクト15及び下部ダクト16と、チャンバーCの底部に設置される平面視ほぼ方形状の設置板18と、設置板18のコーナ部分四箇所から起立して、上部ダクト15及び下部ダクト16を支持する脚体20と、設置板18のほぼ中央に固定されたファン23(図3、図4参照)とを備えて構成されている。なお、本体11は、汚染物質を放散せず、また、試料Sから放散された化学物質を吸着し難い材料、例えば、フッ素樹脂及びステンレス等によって形成され、加熱脱着による洗浄が可能となっている。   The main body 11 includes an upper duct 15 and a lower duct 16 that form a hollow wind tunnel portion in which an air flow path is formed, an installation plate 18 having a substantially rectangular shape in plan view installed at the bottom of the chamber C, A leg body 20 that stands up from four corner portions of the installation plate 18 and supports the upper duct 15 and the lower duct 16 and a fan 23 (see FIGS. 3 and 4) that is fixed substantially at the center of the installation plate 18. It is prepared for. The main body 11 is formed of a material that does not dissipate pollutants and does not easily adsorb chemical substances diffused from the sample S, such as fluororesin and stainless steel, and can be cleaned by heat desorption. .

前記上部ダクト15は、上端が開放する門型に形成されている(図2参照)。具体的に、この上部ダクト15は、各試料ホルダー12,12に対向する一対の対向板25,25と、これら対向板25,25の両端間にそれぞれ連なる端板27,27とにより構成されている。上部ダクト15の上端に形成された開放部分は、チャンバーC内の空気を本体11内に導入する吸入口E1となっており、上部ダクト15の内部空間は、吸入口E1からの空気を下部ダクト16内に導く第1の流路F1(図3参照)となっている。   The upper duct 15 is formed in a gate shape whose upper end is open (see FIG. 2). Specifically, the upper duct 15 includes a pair of opposing plates 25 and 25 that face the sample holders 12 and 12 and end plates 27 and 27 that are continuous between both ends of the opposing plates 25 and 25, respectively. Yes. The open part formed at the upper end of the upper duct 15 is a suction port E1 for introducing the air in the chamber C into the main body 11, and the inner space of the upper duct 15 is for the air from the suction port E1 to be sent to the lower duct. This is a first flow path F1 (see FIG. 3) that leads to the interior of 16.

前記各対向板25は、下向きコ字状に形成され、その内側開放部分は、各試料ホルダー12,12が本体11に取り付けられたときに、第1の流路F1から試料ホルダー12内の試料Sを臨む試料窓28となっている。この試料窓28は、第1の流路F1を流れる空気が試料Sの一部表面に接触可能に形成されている。   Each of the counter plates 25 is formed in a downward U shape, and the inner open portion thereof is a sample in the sample holder 12 from the first flow path F1 when the sample holders 12 and 12 are attached to the main body 11. A sample window 28 facing S is formed. The sample window 28 is formed so that the air flowing through the first flow path F1 can come into contact with a partial surface of the sample S.

前記下部ダクト16は、上部ダクト15の下端側に連なっており、各対向板25,25の下端側から設置板18に沿って水平方向に延びる頂壁31と、端板27の下端側及び頂壁31の周縁側から下方に垂下する側壁32と、側壁32の内側に形成された空間を上下二分するように、側壁32の内面に固定された底壁35と、底壁35の上方位置に固定された仕切板36(仕切部材)とを備えて構成されている。   The lower duct 16 is connected to the lower end side of the upper duct 15, the top wall 31 extending horizontally from the lower end side of each of the opposing plates 25, 25 along the installation plate 18, and the lower end side and the apex of the end plate 27. A side wall 32 that hangs downward from the peripheral side of the wall 31, a bottom wall 35 fixed to the inner surface of the side wall 32 so as to bisect a space formed inside the side wall 32, and a position above the bottom wall 35. A fixed partition plate 36 (partition member) is provided.

前記頂壁31の上面は、試料ホルダー12,12が起立した状態で設置される設置面(試料設置部)となっている。なお、図示省略しているが、この設置面上には、当該設置面に沿う方向への試料ホルダー12,12の移動を規制する部材が突設されている。   The top surface of the top wall 31 is an installation surface (sample installation part) where the sample holders 12 and 12 are installed upright. Although not shown, a member for restricting the movement of the sample holders 12 and 12 in the direction along the installation surface protrudes from the installation surface.

図3及び図4に示されるように、前記側壁32の内側に形成された空間のうち、底壁35よりも上方の空間は、上部ダクト15内の第1の流路F1に連なる第2の流路F2となる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the space above the bottom wall 35 among the spaces formed inside the side wall 32 is a second continuous with the first flow path F <b> 1 in the upper duct 15. It becomes the flow path F2.

前記底壁35は、平面視ほぼ長方形状の板状となっており、そのほぼ中央部分には、上下に貫通する丸穴状の排出口E2が形成されている。   The bottom wall 35 has a substantially rectangular plate shape in plan view, and a round hole-like discharge port E2 penetrating vertically is formed at a substantially central portion thereof.

前記仕切板36は、図2〜図4に示されるように、底壁35に対し、短寸幅方向の長さが短くなっている一方、長手方向の長さが同一となるサイズとなっている。従って、仕切板36は、図3に示されるように、同図中左右両端側に側壁32,32との間の隙間A1がそれぞれ形成された状態で、同図中紙面直交方向両端側が側壁32,32に固定支持されることになる(図4参照)。   As shown in FIGS. 2 to 4, the partition plate 36 has a size in which the length in the short width direction is shorter than the bottom wall 35, while the length in the longitudinal direction is the same. Yes. Therefore, as shown in FIG. 3, the partition plate 36 has the gaps A <b> 1 between the left and right side walls 32, 32 formed on both left and right side sides in the same figure, and both side walls 32 in the direction orthogonal to the paper surface in FIG. , 32 (see FIG. 4).

前記脚部20は、その上端側が底壁35の下面側に固定される一方、その下端側が設置板18の上面側に固定される。この脚部20は、設置板18の上面側と側壁32の下端側との間に空間A2が形成可能となる長さに設定されている。   The leg 20 has an upper end fixed to the lower surface of the bottom wall 35, and a lower end fixed to the upper surface of the installation plate 18. The leg portion 20 is set to a length that allows the space A <b> 2 to be formed between the upper surface side of the installation plate 18 and the lower end side of the side wall 32.

前記ファン23は、排出口E2に対向するように底壁35の下方に配置されており、吸入口E1から排出口E2への空気の流れを生成する流れ生成手段として機能する。ファン23は、その回転数が可変になるように設けられており、当該回転数に対応した試料窓28上の流速が予め実験等で求められているため、前記回転数を調整することで、試料Sに接触する空気の流速を所望値にすることができる。   The fan 23 is disposed below the bottom wall 35 so as to face the discharge port E2, and functions as a flow generating unit that generates a flow of air from the suction port E1 to the discharge port E2. The fan 23 is provided such that its rotational speed is variable, and since the flow velocity on the sample window 28 corresponding to the rotational speed is obtained in advance through experiments or the like, by adjusting the rotational speed, The flow rate of the air that contacts the sample S can be set to a desired value.

前記各試料ホルダー12は、図2に示されるように、試料Sが内部に収容される箱状の収容体41と、収容体41に着脱自在に設けられた蓋体42とを備えて構成されている。   As shown in FIG. 2, each sample holder 12 includes a box-shaped container 41 in which the sample S is accommodated, and a lid 42 that is detachably provided on the container 41. ing.

前記収容体41は、側壁45と、当該側壁45の一端側に連なる枠状の底壁47とからなり、底壁47の反対側に形成された開放部分が試料Sの出し入れ部分となり、当該開放部分を蓋体42で開閉可能になっている。   The container 41 includes a side wall 45 and a frame-like bottom wall 47 continuous to one end side of the side wall 45, and an open part formed on the opposite side of the bottom wall 47 serves as a sample S in / out part. The part can be opened and closed by the lid 42.

前記底壁47には、収容体41の内部に収容された試料Sが表出する角穴47Aが形成されており、当該角穴47Aが本体11の試料窓28に相対する向きで、試料ホルダー12が本体11にセットされる。この際、試料ホルダー12によって、試料窓28が閉塞されることになり、第1の流路F1を通過する空気は、試料窓28から気流制御ユニット10の外側に漏れることなく、試料窓28の内側に位置する試料Sの表面に接触可能となる。   The bottom wall 47 is formed with a square hole 47A through which the sample S accommodated inside the container 41 is exposed. The square hole 47A faces the sample window 28 of the main body 11, and the sample holder 12 is set in the main body 11. At this time, the sample window 28 is closed by the sample holder 12, and the air passing through the first flow path F 1 does not leak from the sample window 28 to the outside of the air flow control unit 10. The surface of the sample S located inside can be contacted.

前記気流制御ユニット10内では、次のようにして空気が流れる。   In the airflow control unit 10, air flows as follows.

ファン23が回転すると、チャンバーC内の空気は、図3中矢印で示されるように、本体11の上端側の吸入口E1から上部ダクト15内の第1の流路F1に導かれ、下部ダクト16内の第2の流路F2に達する。そして、第2の流路F2内の空気は、仕切板36の上方の空間のほぼ中央から図3中左右両端側に向って流れ、前記隙間A1を通って、仕切板36の下方の空間に潜り込み、当該空間のほぼ中央にある排出口E2を通って、各脚部20の間の空間A2から気流制御ユニット10の外側に排出される。   When the fan 23 rotates, the air in the chamber C is guided from the suction port E1 on the upper end side of the main body 11 to the first flow path F1 in the upper duct 15 as indicated by the arrow in FIG. 16 reaches the second flow path F2. Then, the air in the second flow path F2 flows from substantially the center of the space above the partition plate 36 toward the left and right ends in FIG. 3 and passes through the gap A1 to the space below the partition plate 36. It sinks and passes through the discharge port E <b> 2 at the approximate center of the space and is discharged from the space A <b> 2 between the legs 20 to the outside of the airflow control unit 10.

本発明者らは、以上のように構成された気流制御ユニット10の効果を実証するための実験を行った。この実験は、チャンバーCの容量を20Lとし、チャンバーCの換気条件を一時間当たり0.5回とし、図5に示されるように、空気が接触する試料Sの表面内で相互に等間隔となる9つの測定点Pでの空気の流速について、図示しないセンサ等を使って測定した。この測定は、ファン23の回転数を500rpm、700rpmの二種類についてそれぞれ行った。その結果は、次表の通りである。

Figure 2009103616
The present inventors conducted an experiment for demonstrating the effect of the airflow control unit 10 configured as described above. In this experiment, the volume of the chamber C is 20 L, the ventilation condition of the chamber C is 0.5 times per hour, and as shown in FIG. The air flow velocity at the nine measurement points P was measured using a sensor (not shown). This measurement was performed for two types of rotations of the fan 23: 500 rpm and 700 rpm. The results are shown in the following table.
Figure 2009103616

一方、比較例として、図6に示される従来構造のチャンバー50内に設置した試料Sについて、前述と同様の実験条件で、前記各測定点Pを通過する空気の流速を測定した。その結果は、次表の通りである。

Figure 2009103616
On the other hand, as a comparative example, the flow velocity of the air passing through each measurement point P was measured for the sample S installed in the chamber 50 having the conventional structure shown in FIG. 6 under the same experimental conditions as described above. The results are shown in the following table.
Figure 2009103616

以上の各表を対比すると、本実施形態に係る気流制御ユニット10の方が、各測定点P間の空気の流速のばらつきの抑制効果が高いことが明らかに分かる。   When comparing the above tables, it can be clearly seen that the airflow control unit 10 according to the present embodiment has a higher effect of suppressing variation in the air flow velocity between the measurement points P.

つまり、本実施形態に係る気流制御ユニット10を使用すると、ファン23の回転数が500rpmのときに、各測定点P間の流速のばらつきが最大で0.05m/s、同700rpmで各測定点P間の流速のばらつきが最大で0.06m/sとなっている。   That is, when the airflow control unit 10 according to the present embodiment is used, when the rotational speed of the fan 23 is 500 rpm, the variation in the flow velocity between the measurement points P is 0.05 m / s at the maximum, and each measurement point at the same 700 rpm. The maximum flow rate variation between P is 0.06 m / s.

ところが、比較例に係る従来のチャンバー50に試料Sを設置すると、ファン55の回転数が500rpmのときに、各測定点P間の流速のばらつきが最大で0.17m/s、同700rpmで各測定点P間の流速のばらつきが最大で0.21m/sとなっており、本実施形態の気流制御ユニット10を使用した場合に比べ、試料Sの表面内での空気流速のばらつきが大きくなる。   However, when the sample S is installed in the conventional chamber 50 according to the comparative example, when the rotational speed of the fan 55 is 500 rpm, the variation in the flow velocity between the measurement points P is 0.17 m / s at the maximum and 700 rpm at the same. The maximum variation in the flow velocity between the measurement points P is 0.21 m / s, and the variation in the air flow velocity in the surface of the sample S is larger than when the airflow control unit 10 of the present embodiment is used. .

従って、本実施形態によれば、簡単な構造により、試料Sの表面全域で空気流速のばらつきを少なくすることができるという効果を得る。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce the variation in the air flow velocity over the entire surface of the sample S with a simple structure.

つまり、本実施形態の気流制御ユニット10では、第2の流路F2内に仕切板36が設けられているため、第1の流路F1から排気口E2に向う空気の流れが、排気口E2から離れる方向に迂回し、第2の流路F2の外方に強制的に膨らむことになる。このため、仕切板36がない場合に第1の流路F1から排気口E2に直線的に降下する空気の流れが、仕切板36で阻止されることになって、第2の流路F2内における空気の移動距離は、仕切板36のない場合よりも増大する。その結果、従来よりも、試料Sからファン23までの空気の流れ距離が増大し、ファン23の近傍の乱流の影響を受け難くなって試料Sに接触する空気が整流化されることで、当該空気の流速が試料Sの表面全域でほぼ均一になると考えられる。従って、20Lの小形チャンバーCを使用した場合のように、ファン23と試料Sとの直線離間距離を十分に確保できない場合でも、気流制御ユニット10では、試料Sからファン23に向って流れる空気の距離を増大させてファン23の影響を極力少なくすることができ、試料Sに接触する空気の整流化が可能になる。   That is, in the airflow control unit 10 of the present embodiment, since the partition plate 36 is provided in the second flow path F2, the flow of air from the first flow path F1 toward the exhaust port E2 is changed to the exhaust port E2. It detours in the direction away from the center and forcibly bulges outward from the second flow path F2. For this reason, when there is no partition plate 36, the flow of air that linearly descends from the first flow path F1 to the exhaust port E2 is blocked by the partition plate 36, so that the second flow path F2 The moving distance of the air at is greater than that without the partition plate 36. As a result, the air flow distance from the sample S to the fan 23 is increased as compared with the conventional case, and the air contacting the sample S is rectified by being less affected by the turbulent flow in the vicinity of the fan 23. It is considered that the flow velocity of the air is almost uniform over the entire surface of the sample S. Therefore, even when a sufficient linear separation distance between the fan 23 and the sample S cannot be secured as in the case where the 20 L small chamber C is used, the airflow control unit 10 allows the air flowing from the sample S to the fan 23 to flow. The influence of the fan 23 can be reduced as much as possible by increasing the distance, and the air in contact with the sample S can be rectified.

なお、前記流れ生成手段としては、ファン23に限定されるものではなく、吸入口E1から排出口E2への空気の流れを生成できる限り、ポンプ等の他の機器に代替することができる。また、前記流れ生成手段の設置位置は、前述した空気の整流状態を阻害しない限り、吸入口E1側や第1及び第2の流路F1,F2内としてもよい。   The flow generating means is not limited to the fan 23, and can be replaced with another device such as a pump as long as the air flow from the suction port E1 to the discharge port E2 can be generated. Further, the installation position of the flow generating means may be on the suction port E1 side or in the first and second flow paths F1 and F2 as long as the air rectification state is not disturbed.

また、前記仕切板36は、前述したように、前記流れ生成手段と試料窓28の間の空気の流れを迂回させて試料Sに接触する空気を整流化させられる限り、前記実施形態に対して配置を変更し、或いは、板状でない他の形状の仕切部材に代替することも可能である。   Further, as described above, as long as the partition plate 36 can rectify the air in contact with the sample S by bypassing the air flow between the flow generating means and the sample window 28, the partition plate 36 is in contrast to the embodiment. It is also possible to change the arrangement or substitute a partition member having a different shape other than the plate shape.

更に、本実施形態の試料ホルダー12は、従来の他の試験で用いられているものを使用してもよい。また、試料窓28に相対する試料Sの部分を除いて当該試料Sを所定のフィルムで被覆等することにより、試料ホルダー12を省略し、試料Sを本体11に直接セットすることも可能である。また、前記実施形態では、試料Sを本体11の二箇所で取り付けられるようにしたが、試料Sは本体11に最低一箇所取り付けられれば良く、その数は問わない。   Furthermore, the sample holder 12 of the present embodiment may be the one used in other conventional tests. Further, the sample holder 12 can be omitted and the sample S can be directly set on the main body 11 by covering the sample S with a predetermined film except for the portion of the sample S facing the sample window 28. . In the above-described embodiment, the sample S is attached to the main body 11 at two places. However, the sample S may be attached to the main body 11 at least one place, and the number is not limited.

また、前記実施形態では、気流制御ユニット10を「JIS A 1905−1」に規定された化学物質吸着試験に用いた例について説明しているが、本発明の気流制御ユニット10は、その用途に限定されない。例えば、同様の化学物質吸着試験である「JIS A 1905−2」に規定されたホルムアルデヒド放散建材を用いた吸着速度測定に本発明のユニット10を適用することもできる。また、ファン23の回転数の調整によって、試料Sに接触する空気の流速を所望値にすることができるため、本発明のユニット10は、「JIS A 1901」に規定された化学物質放散試験、「ISO16000−9」に規定された試験等、他の試験を行う際に使用することもできる。要するに、本発明は、試料Sに接触する空気の流速を制御し、試料Sに接触する空気の流速分布を一様にしなければならない試料Sの化学性能の評価試験全般に適用可能となる。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which used the airflow control unit 10 for the chemical substance adsorption test prescribed | regulated to "JISA1905-1", the airflow control unit 10 of this invention is used for the use. It is not limited. For example, the unit 10 of the present invention can be applied to an adsorption rate measurement using a formaldehyde-dissipating building material defined in “JIS A 1905-2”, which is a similar chemical substance adsorption test. In addition, since the flow rate of the air contacting the sample S can be set to a desired value by adjusting the rotation speed of the fan 23, the unit 10 of the present invention is a chemical substance emission test defined in “JIS A 1901”. It can also be used when other tests such as the test specified in “ISO 16000-9” are performed. In short, the present invention can be applied to all evaluation tests of the chemical performance of the sample S in which the flow velocity of the air contacting the sample S must be controlled and the flow velocity distribution of the air contacting the sample S must be uniform.

その他、本発明における装置各部の構成は図示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作用を奏する限りにおいて、種々の変更が可能である。   In addition, the configuration of each part of the apparatus in the present invention is not limited to the illustrated configuration example, and various modifications are possible as long as substantially the same operation is achieved.

本実施形態に係る気流制御ユニットをチャンバーとともに示した概略斜視図。The schematic perspective view which showed the airflow control unit which concerns on this embodiment with the chamber. 前記気流制御ユニットの一部分解斜視図。FIG. 3 is a partially exploded perspective view of the airflow control unit. 図2中A−A線に沿う概略断面図。The schematic sectional drawing which follows the AA line in FIG. 図2中B−B線に沿う概略断面図。The schematic sectional drawing which follows the BB line in FIG. 実証実験における試料内での測定点を説明するための試料ホルダーの概略正面図。The schematic front view of the sample holder for demonstrating the measurement point in the sample in verification experiment. 従来のチャンバーの概略断面図。The schematic sectional drawing of the conventional chamber.

符号の説明Explanation of symbols

10 気流制御ユニット
11 本体
12 試料ホルダー
15 上部ダクト(風洞部)
16 下部ダクト(風洞部)
23 ファン(流れ生成手段)
28 試料窓
31 頂壁(試料設置部)
36 仕切板(仕切部材)
E1 吸入口
E2 排出口
F1 第1の流路
F2 第2の流路
S 試料
10 Air Flow Control Unit 11 Body 12 Sample Holder 15 Upper Duct (Wind Tunnel)
16 Lower duct (wind tunnel)
23 Fan (flow generation means)
28 Sample window 31 Top wall (Sample installation part)
36 Partition plate (partition member)
E1 Intake port E2 Discharge port F1 First channel F2 Second channel S Sample

Claims (2)

所定の流れの空気に試料を接触させて当該試料の化学性能を評価する試験に用いられる気流制御ユニットであって、
前記試料が設置される試料設置部と、前記空気の吸入口及び排出口が形成され、当該吸入口と排出口を結ぶ空気の流路が設けられた風洞部と、前記吸入口から前記排出口に向う空気の流れを前記流路内に生成する流れ生成手段とを備え、
前記風洞部は、前記試料設置部に設置された前記試料を臨む試料窓と、前記流れ生成手段と前記試料窓の間となる前記流路の途中に設けられた仕切部材とを備え、
前記試料窓は、前記流路を流れる空気が前記試料に接触可能に開放し、
前記仕切部材は、前記流れ生成手段と前記試料窓の間の空気の流れを迂回させるように配置されていることを特徴とする気流制御ユニット。
An airflow control unit used in a test for evaluating a chemical performance of a sample by bringing the sample into contact with a predetermined flow of air,
A sample installation section in which the sample is installed, an air inlet and an outlet of the air, a wind tunnel portion provided with an air flow path connecting the inlet and the outlet, and the inlet to the outlet A flow generating means for generating a flow of air in the flow path,
The wind tunnel part includes a sample window facing the sample installed in the sample installation part, and a partition member provided in the middle of the flow path between the flow generation means and the sample window,
The sample window is open so that air flowing through the flow path can come into contact with the sample,
The air flow control unit, wherein the partition member is disposed so as to bypass the air flow between the flow generation means and the sample window.
前記試料設置部には、前記試料の少なくとも一部を表出した状態で当該試料を保持する試料ホルダーが設置されることを特徴とする請求項1記載の気流制御ユニット。   The airflow control unit according to claim 1, wherein a sample holder that holds the sample in a state where at least a part of the sample is exposed is installed in the sample installation unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015503103A (en) * 2012-11-07 2015-01-29 大韓民国環境部国立環境科学院Republic Of Korea(Ministry Of Environment,National Institute Of Environmental Research) Product pollutant release experimental chamber equipment

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