JP2014219229A - Chemical substance collection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、材料や部品から放散される化学物質の濃度の測定に用いる装置に関する。 The present invention relates to an apparatus used for measuring the concentration of chemical substances emitted from materials and parts.
特開2010−38700号公報には、被測定物から放散される準揮発性有機化合物(SVOC:Semi Volatile Organic Compounds)の放散量を測定する放散量測定装置が記載されている。この装置では、チャンバー内に被測定物を設置して所定の風速(例えば、0.04m/s)の鉛直層流の気流を発生させて被測定物からSVOCをチャンバー内に放散させ、チャンバー内の空気を捕集してSVOCの放散量を測定する。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-38700 describes a device for measuring the amount of emission, which measures the amount of emission of a semi-volatile organic compound (SVOC) emitted from an object to be measured. In this apparatus, an object to be measured is installed in a chamber to generate a vertical laminar airflow at a predetermined wind speed (for example, 0.04 m / s) to dissipate SVOC from the object to be measured in the chamber. The air is collected and the amount of SVOC emitted is measured.
特開2006−242791号公報には、屋内空気中の揮発性有機化合物(VOC:Volatile Organic Compounds)の濃度を測定し、屋内空気中のVOCを屋外に排出して屋内空気中のVOC濃度を規定値以下に低下させるVOC除去システムが記載されている。この装置では、屋外への空気の排出路に送風機とVOCセンサとを設け、VOC濃度が低下すると消費電力の節約のために送風機の出力を低下させる。 Japanese Patent Laid-Open No. 2006-242791 measures the concentration of volatile organic compounds (VOC) in indoor air, and regulates the VOC concentration in indoor air by discharging the VOC in indoor air to the outdoors. A VOC removal system is described that reduces below the value. In this apparatus, a blower and a VOC sensor are provided in an outdoor air discharge path, and when the VOC concentration is reduced, the output of the blower is reduced to save power consumption.
一般に、試料から放散されるVOCやSVOC等の化学物質の濃度や放散量の測定は、高精度の測定値を得るために、試料からの化学物質の放散状態が安定しているときに行うことが好ましい。 In general, the concentration and amount of chemical substances emitted from a sample such as VOC and SVOC should be measured when the state of chemical emission from the sample is stable in order to obtain highly accurate measurement values. Is preferred.
しかし、特許文献1に記載の装置では、チャンバー内の気流が終始非常に低速の鉛直層流であるため、試料からの化学物質の放散状態が安定するまでに多大な時間を要する。
However, in the apparatus described in
また、特許文献2に記載のシステムでは、化学物質の濃度に応じて送風機を制御して換気量を変更するが、換気量の変更は、屋内の化学物質の放散状態を安定させるためや放散状態が安定するまでの時間を短縮させるために行うものではない。 Further, in the system described in Patent Document 2, the ventilation amount is changed by controlling the blower according to the concentration of the chemical substance. However, the change in the ventilation amount is performed in order to stabilize the emission state of the indoor chemical substance or the emission state. This is not done to shorten the time until it stabilizes.
そこで、本発明は、試料からの化学物質の放散状態が安定するまでの時間を短縮することが可能な化学物質捕集装置の提供を目的とする。 Then, this invention aims at provision of the chemical substance collection apparatus which can shorten time until the diffusion state of the chemical substance from a sample is stabilized.
上記目的を達成すべく、本発明の第1の態様の化学物質捕集装置は、チャンバーと化学物質濃度検出手段と気流発生手段と制御手段とを備える。チャンバーは、内部に試料が設置される。化学物質濃度検出手段は、試料から放散される化学物質の濃度を検出する。気流発生手段は、チャンバー内に清浄空気を流入させる。制御手段は、化学物質濃度検出手段により検出される化学物質の濃度が安定するまでの非定常期間には、気流発生手段がチャンバー内に流入させる清浄空気の空気量を、化学物質濃度検出手段により検出される化学物質の濃度が安定している定常期間に流入させる第1の空気量よりも多い第2の空気量に制御する。 In order to achieve the above object, the chemical substance collecting apparatus according to the first aspect of the present invention includes a chamber, a chemical substance concentration detecting means, an air flow generating means, and a control means. A sample is set in the chamber. The chemical substance concentration detection means detects the concentration of the chemical substance released from the sample. The airflow generating means causes clean air to flow into the chamber. In the non-stationary period until the concentration of the chemical substance detected by the chemical substance concentration detection means becomes stable, the control means determines the amount of clean air that the air flow generation means flows into the chamber by the chemical substance concentration detection means. The second air amount is controlled to be larger than the first air amount to be introduced during a steady period in which the concentration of the detected chemical substance is stable.
なお、化学物質には、揮発性有機化合物(VOC:Volatile Organic Compounds)と準揮発性有機化合物(SVOC:Semi Volatile Organic Compounds)とが含まれる。また、第1の空気量は、チャンバー内の気流を安定させることが可能な流量であればよく、定量であることを限定するものではない。また、第2の空気量は、第1の空気量よりも多い空気量であることを意味し、定量であることを限定するものではない。 In addition, a volatile organic compound (VOC: Volatile Organic Compounds) and a semi-volatile organic compound (SVOC: Semi Volatile Organic Compounds) are contained in a chemical substance. Further, the first air amount may be a flow rate capable of stabilizing the airflow in the chamber, and is not limited to being a fixed amount. Further, the second air amount means an air amount larger than the first air amount, and is not limited to being a fixed amount.
上記構成では、化学物質の濃度が安定するまでの非定常期間には、化学物質の濃度が安定している定常期間に流入させる第1の空気量よりも多い第2の空気量の清浄空気をチャンバー内に流入させる。このため、試料から放散された化学物質をチャンバー内に早期に拡散させることができ、化学物質の濃度が安定して試料からの化学物質の放散状態が安定するまでの時間を短縮することができる。また、確実に化学物質を試料から放散させてチャンバー内に拡散させることができ、試料の放散性状に関わらず、安定した測定値を得ることができる。 In the above configuration, during a non-stationary period until the concentration of the chemical substance is stabilized, clean air having a second air amount larger than the first air amount to be introduced during the steady period where the concentration of the chemical substance is stable is provided. Let it flow into the chamber. For this reason, the chemical substance diffused from the sample can be diffused into the chamber at an early stage, and the time until the chemical substance concentration from the sample is stabilized and the chemical substance emission state from the sample is stabilized can be shortened. . In addition, the chemical substance can be reliably diffused from the sample and diffused into the chamber, and a stable measurement value can be obtained regardless of the diffusing property of the sample.
また、本発明の第2の態様の化学物質捕集装置は、上記第1の態様の化学物質捕集装置であって、気流発生手段は、チャンバー内に清浄空気を単一方向から流入させ、制御手段は、非定常期間では、気流発生手段を制御して単一方向から清浄空気を流入させ、定常期間では、気流発生手段を制御してチャンバー内に流入させる清浄空気の空気量を第1の空気量にすると共に非定常期間と同一の単一方向から清浄空気を流入させる。 Further, the chemical substance collection device of the second aspect of the present invention is the chemical substance collection device of the first aspect, wherein the air flow generating means allows clean air to flow into the chamber from a single direction, The control means controls the air flow generating means to flow in clean air from a single direction during the non-steady period, and controls the air flow generating means to control the air amount to flow into the chamber during the steady period. Clean air is introduced from the same direction as the non-stationary period.
上記構成では、チャンバー内への清浄空気の流入方向は、非定常期間及び定常期間において単一方向である。このため、清浄空気を単一方向からしか内部に流入させることができない構造のチャンバーにおいても、チャンバー自体の構造を変更することなく、化学物質の放散状態が安定するまでの時間を短縮し、且つ安定した測定値を得ることができる。 In the above configuration, the inflow direction of the clean air into the chamber is a single direction in the unsteady period and the steady period. For this reason, even in a chamber having a structure in which clean air can flow into the inside only from a single direction, the time until the chemical emission state is stabilized can be shortened without changing the structure of the chamber itself, and Stable measurement values can be obtained.
また、本発明の第3の態様の化学物質捕集装置は、上記第1の態様の化学物質捕集装置であって、気流発生手段は、チャンバー内に清浄空気を単一又は複数方向から流入させ、制御手段は、非定常期間では、気流発生手段を制御して複数方向から清浄空気を流入させ、定常期間では、気流発生手段を制御してチャンバー内に流入させる清浄空気の空気量を第1の空気量にすると共に単一方向から清浄空気を流入させる。 Moreover, the chemical substance collection device according to the third aspect of the present invention is the chemical substance collection device according to the first aspect, wherein the air flow generating means flows clean air into the chamber from a single direction or a plurality of directions. In the non-steady period, the control means controls the air flow generating means to flow clean air from a plurality of directions, and in the steady period, controls the air flow generating means to control the amount of clean air to flow into the chamber. The amount of air is 1 and clean air is introduced from a single direction.
上記構成では、非定常期間では、第2の空気量の清浄空気を複数方向から分けてチャンバー内に流入させ、定常期間では、第1の空気量の清浄空気を単一方向からチャンバー内に流入させる。このため、一方向の気流では化学物質が放散しにくい性状の試料であっても、確実に化学物質を試料から放散させてチャンバー内に拡散させることができ、化学物質の放散状態が安定するまでの時間を短縮し、且つ安定した測定値を得ることができる。 In the above configuration, in the non-steady period, the second amount of clean air is divided into a plurality of directions to flow into the chamber, and in the steady period, the first amount of clean air flows into the chamber from a single direction. Let For this reason, even if the sample has properties that make it difficult for chemical substances to dissipate in one direction of airflow, the chemical substance can be reliably diffused from the sample and diffused into the chamber until the chemical emission state is stabilized. And a stable measurement value can be obtained.
また、本発明の第4の態様の化学物質捕集装置は、上記第1〜第3の化学物質捕集装置であって、化学物質濃度検出手段が半導体センサである。 Moreover, the chemical substance collection apparatus of the 4th aspect of this invention is the said 1st-3rd chemical substance collection apparatus, Comprising: A chemical substance density | concentration detection means is a semiconductor sensor.
上記構成では、化学物質の濃度を検出する化学物質濃度検出手段として、汎用の半導体センサが使用される。このため、特別な検出手段を要さずに、化学物質の濃度を逐次検出することができる。 In the above configuration, a general-purpose semiconductor sensor is used as chemical substance concentration detection means for detecting the chemical substance concentration. For this reason, the concentration of the chemical substance can be sequentially detected without requiring a special detection means.
本発明によれば、試料からの化学物質の放散状態が安定するまでの時間を短縮することができる。 According to the present invention, it is possible to shorten the time until the chemical substance is released from the sample.
以下、本発明の第1実施形態の化学物質捕集装置1について、図面を参照して説明する。図1は、第1実施形態の化学物質捕集装置1の断面図である。図2は、CPUが実行する換気量調整処理を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、上下左右方向は、チャンバー3を前方(開閉扉側)から見た各方向を示している。また、図中の矢印は、空気の流れ方向を示している。
Hereinafter, the chemical
図1に示すように、本実施形態の化学物質捕集装置1は、試料2から放散される揮発性有機化合物(VOC:Volatile Organic Compounds)や準揮発性有機化合物(SVOC:Semi Volatile Organic Compounds)などの化学物質の放散量や濃度を測定するための空気を捕集するものであり、チャンバー3と化学物質濃度検出センサ21と空気清浄ユニット22と排気ユニット24と制御ユニット27とを備える。
As shown in FIG. 1, the chemical
チャンバー3は、前後で対向して起立する前壁面(図示省略)及び後壁面4と、左右で対向して起立する左側壁面5及び右側壁面6と、上方の天井面7と、下方の床面8とを有する直方体形状であり、前壁面に、試料2を出し入れするための開閉扉(図示省略)が設けられている。
The
チャンバー3の各面4〜8は、それぞれ互いに離間して並設される外板9と内板10とによって形成されている。外板9は、熱伝導率が低い耐熱性の金属材や樹脂材等によって形成されている。内板10は、外板9の内側に配置され、熱伝導率が高い耐熱性の金属材等によって形成されている。なお、内板10をステンレスによって形成する場合には、化学物質に対する反応性を低める不活性化処理(例えば、シリコスチール処理)を表面に施すことが望ましい。
The
チャンバー3の内部には、上仕切り板11と下仕切り板12とが設けられている。上仕切り板11及び下仕切り板12は、所望の強度を有し、耐熱性の金属材等によって、天井面7及び床面8の内板10と略同じ大きさ及び形状に形成され、全域に多数の通気孔13が形成されている。上仕切り板11は、チャンバー3内の上方に天井面7と略平行に設けられている。下仕切り板12は、チャンバー3内の下方に床面8と略平行に設けられている。すなわち、上仕切り板11及び下仕切り板12は、空気の流通を許容した状態で、チャンバー3の内部を、供給空間14、試料設置空間15及び排出空間16の3つに区画する。具体的には、上仕切り板11の上面が、チャンバー3の天井面7及び壁面4〜6の内板10とともに供給空間14を区画し、上仕切り板11の下面及び下仕切り板12の上面が、壁面4〜6の内板10とともに試料設置空間15を区画し、下仕切り板12の下面が、床面8及び壁面4〜6の内板10とともに排出空間16を区画する。供給空間14には、後述する空気清浄ユニット22が設けられ、試料設置空間15には、試料2が設置され、排出空間16には、後述する排気ユニット24及び化学物質濃度検出センサ21が設けられている。なお、上仕切り板11及び下仕切り板12をステンレスによって形成する場合には、内板10と同様に、表面に不活性化処理を施すことが望ましい。また、本実施形態では、試料2を下仕切り板12上に直接設置しているが、大きさや形状に応じて設置台を用いてもよい。
An
また、チャンバー3には、天井面7に供給空間14とチャンバー3の外部とを連通する吸気口17が形成され、右側壁面6の下方に排出空間16とチャンバー3の外部とを連通する排気口18及び捕集口19が形成されている。捕集口19には、排出空間16の空気を捕集して、試料2から放散される化学物質の放散量等を測定する測定装置Aが接続される。
Further, the
更に、チャンバー3には、試料設置空間15を加熱するためのヒータ20が設けられている。ヒータ20は、通電により発熱するものであり、試料設置空間15を区画する壁面4〜6の外板9と内板10との間に内板10に沿って設けられている。ヒータ20の通電量は、制御ユニット27によって制御される。
Furthermore, the
化学物質濃度検出センサ21は、半導体センサであり、チャンバー3の排出空間16の排気口18の近傍に設けられている。化学物質濃度検出センサ21は、所定時間毎に、排出空間16の空気中の化学物質の濃度を検出し、検出した化学物質の濃度を制御ユニット27に出力する。すなわち、化学物質濃度検出センサ21は、試料2から放散される化学物質の濃度を検出する化学物質濃度検出手段として機能する。
The chemical substance
空気清浄ユニット22は、制御ユニット27によって動作が制御される送風用ファン23を有し、チャンバー3の供給空間14に設けられている。送風用ファン23が駆動されると、空気清浄ユニット22は、送風用ファン23の回転数に応じた流量の空気を、チャンバー3の外部から吸気口17を介して取り込んで清浄化し、清浄化した空気(清浄空気)を上仕切り板11の通気孔13を介して試料設置空間15へ流入させる。
The
排気ユニット24は、制御ユニット27によって動作が制御される排気用ファン25を有し、チャンバー3の排出空間16に設けられている。排気用ファン25が駆動されると、排気ユニット24は、排気用ファン25の回転数に応じた流量の空気を、試料設置空間15から下仕切り板12の通気孔13を介して取り込み、排気口18を介してチャンバー3の外部へ排出する。すなわち、チャンバー3の上仕切り板11及び下仕切り板12の通気孔13と空気清浄ユニット22と排気ユニット24とは、試料設置空間15内に清浄空気を単一方向から流入させる気流発生手段として機能する。
The
入力パネル26は、チャンバー3の外部に設けられ、作業者から化学物質捕集装置1の動作に係る各種指示が入力される。各種指示には、チャンバー3内の換気を開始するための開始指示とチャンバー3内の温度を設定するための設定温度指示とが含まれる。入力パネル26は、作業者から各種指示が入力されると、入力された各種指示を制御ユニット27に出力する。
The
制御ユニット27は、記憶部28とCPU(Central Processing Unit)29とを有する。
The
記憶部28は、例えばRAM(Random Access Memory)などの記録媒体によって構成されている。記憶部28には、CPU29が各種処理を実行するための制御プログラムと各種データとが記憶されている。各種データには、化学物質の濃度の変化率の絶対値(以下、濃度変化率と称する)に対応する送風用ファン23及び排気用ファン25の設定回転数が示されたファン回転数マップが含まれる。ファン回転数マップには、所定の第1変化率以上で所定の第2変化率未満の濃度変化率に対応する設定回転数が示されており、設定回転数は、所定の測定用回転数よりも大きく所定の拡散用回転数よりも少ない範囲内で、濃度変化率の増加に伴って段階的に増加するように設定されている。また、記憶部28には、各種情報が読み書き自在に記憶される記憶領域が設定されている。記憶領域には、換気制御情報テーブルとフラグ設定領域とが設定されている。換気制御情報テーブルには、化学物質濃度検出センサ21が検出した化学物質の濃度が時系列に記憶される濃度記憶領域と濃度記憶領域に対応する濃度変化率記憶領域とが設定されている。フラグ設定領域には、オン状態とオフ状態とに設定可能な定常処理フラグと第1非定常処理フラグとが設定されている。
The
CPU29は、記憶部28に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより、情報受信部30、濃度変化率算出部31、状態判定部32、換気制御部33及び温度制御部34として機能する。
The
情報受信部30は、化学物質濃度検出センサ21が出力した化学物質の濃度を受信し、受信した化学物質の濃度を記憶部28の換気制御情報テーブルの濃度記憶領域に時系列で記憶するとともに、入力パネル26が出力した各種指示を受信する。
The
濃度変化率算出部31は、情報受信部30が化学物質の濃度を受信したとき、この濃度(最新の濃度)を含む連続する所定個数の濃度を用いて、所定時間内における濃度変化率(化学物質の濃度の変化率の絶対値)を算出する。濃度変化率算出部31は、濃度変化率を算出すると、算出した濃度変化率を換気制御情報テーブルの最新の濃度に対応する濃度変化率記憶領域に記憶する。
When the
状態判定部32は、変化率算出部31が濃度変化率を算出したとき、算出された濃度変化率に基づいて、試料2からの化学物質の放散状態が安定していない非定常状態と安定している定常状態との何れであるかを判定する。また、非定常状態であると判定した場合には、不安定の程度が大きい第1非定常状態と不安定の程度が小さい第2非定常状態との何れであるかを判定する。
When the change
具体的には、状態判定部32は、濃度変化率が所定の第1変化率以上であるか否かを判定し、第1変化率以上である場合には、非定常状態であると判定し、第1変化率未満である場合には、定常状態であると判定する。また、濃度変化率が第1変化率以上であり非定常状態であると判定した場合、状態判定部32は、濃度変化率が所定の第2変化率以上であるか否かを更に判定し、第2変化率以上である場合には、第1非定常状態であると判定し、第2変化率未満である場合には、第2非定常状態であると判定する。
Specifically, the
換気制御部33は、情報受信部30の受信情報と状態判定部32の判定結果とに応じて、空気清浄ユニット22の送風用ファン23と排気ユニット24の排気用ファン25との動作を制御する。
The
具体的には、換気制御部33は、情報受信部30が入力パネル26から開始指示を受信したとき、換気開始処理を実行する。換気開始処理では、換気制御部33は、送風用ファン23と排気用ファン25とを所定の拡散用回転数で駆動させるとともに、記憶部28のフラグ設定領域に設定されている第1非定常処理フラグをオン状態に設定する。
Specifically, the
また、状態判定部32が第1非定常状態であると判定したとき、換気制御部33は、記憶部28の第1非定常処理フラグがオン状態に設定されているか否かを判定し、オフ状態に設定されている場合、第1処理を実行する。第1処理では、換気制御部33は、送風用ファン23及び排気用ファン25の回転数を拡散用回転数に変更させるとともに、記憶部28の第1非定常処理フラグをオン状態に設定する。
Moreover, when the
また、状態判定部32が第2非定常状態であると判定したとき、換気制御部33は、記憶部28の第1非定常処理フラグがオン状態に設定されているか否かを判定し、オン状態に設定されている場合には、オフ状態に設定して第2処理を実行し、オフ状態に設定されている場合には、第2処理を実行する。第2処理では、換気制御部35は、ファン回転数マップを参照して最新の濃度変化率に対応する送風用ファン23及び排気用ファン25の設定回転数を決定し、送風用ファン23及び排気用ファン25の回転数を決定した設定回転数に変更させる。
Moreover, when the
また、状態判定部32が定常状態であると判定したとき、換気制御部33は、記憶部28のフラグ設定領域に設定されている定常処理フラグがオン状態に設定されているか否かを判定し、オフ状態に設定されている場合、第3処理を実行する。第3処理では、換気制御部33は、送風用ファン23及び排気用ファン25の回転数を所定の測定用回転数に変更させるとともに、記憶部28の定常処理フラグをオン状態に設定する。
Moreover, when the
つまり、換気制御部33は、情報受信部30が開始指示を受信してから状態判定部32が第2非定常状態であると判定するまでの間(非定常期間)、送風用ファン23及び排気用ファン25を拡散用回転数で駆動させる。また、状態判定部32が第2非定常状態であると判定してから定常状態であると判定するまでの間(非定常期間)、送風用ファン23及び排気用ファン25を最新の濃度変化率に対応する設定回転数(拡散用回転数よりも小さく測定用回転数よりも大きい回転数)で駆動させる。更に、状態判定部32が定常状態であると判定した後(定常期間)には、送風用ファン23及び排気用ファン25を測定用回転数で駆動させる。なお、状態判定部32が第2非定常状態であると判定した後に再度第1非定常状態であると判定したときには、状態判定部32が次に第2非定常状態であると判定するまでの間、送風用ファン23及び排気用ファン25を拡散用回転数で駆動させる。
In other words, the
これにより、作業者から換気を開始する指示を受けると、所定の測定用流量(第1の空気量)よりも多い所定の拡散用流量(第2の空気量)の清浄空気がチャンバー3の供給空間14から試料設置空間15内へ流入して排出空間16へ流出し、試料設置空間15内に下方向層流の気流が発生する。そして、化学物質の放散状態が第2非定常状態になると、試料設置空間15への清浄空気の流入量が、拡散用流量以下で測定用流量を超える範囲内の濃度変化率に応じた流量(第2の空気量)に減少する。更に、化学物質の放散状態が定常状態になると、試料設置空間15への清浄空気の流入量が所定の測定用流量に減少する。
Thus, when an instruction to start ventilation is received from the worker, clean air having a predetermined diffusion flow rate (second air amount) larger than the predetermined measurement flow rate (first air amount) is supplied to the
すなわち、濃度変化率算出部31、状態判定部32及び換気制御部33は、非定常期間では、測定用流量よりも多い流量の清浄空気を単一方向から流入させ、定常期間では、測定用流量の清浄空気を単一方向から流入させる制御手段として機能する。
That is, the concentration change
温度制御部34は、情報受信部30が入力パネル26から受信した設定温度指示に基づいて、ヒータ20の通電量を制御する。
The
次に、CPU29が換気量を調整するために実行する各種処理(換気量調整処理)について、図2を参照して説明する。本処理は、化学物質濃度検出センサ21が出力した化学物質の濃度を受信する所定時間毎に繰り返して実行される。
Next, various processes (ventilation volume adjustment process) executed by the
本処理が開始されると、最新の化学物質の濃度を含む連続する所定個数の濃度を用いて、所定時間内における濃度変化率(化学物質の濃度の変化率の絶対値)を算出する(ステップS1)。 When this process is started, the concentration change rate (absolute value of the change rate of the chemical substance concentration) within a predetermined time is calculated using a predetermined number of consecutive concentrations including the latest chemical substance concentration (step) S1).
次に、算出した濃度変化率が所定の第1変化率以上であるか否かを判定する(ステップS2)。 Next, it is determined whether or not the calculated density change rate is equal to or higher than a predetermined first change rate (step S2).
算出した濃度変化率が第1変化率以上である場合(ステップS2:YES)、試料2からの化学物質の放散状態は非定常状態であると判定し、この濃度変化率が所定の第2変化率以上であるか否かを更に判定する(ステップS3)。 When the calculated concentration change rate is equal to or higher than the first change rate (step S2: YES), it is determined that the chemical substance emission state from the sample 2 is an unsteady state, and this concentration change rate is a predetermined second change. It is further determined whether or not the rate is greater than or equal to the rate (step S3).
算出した濃度変化率が第2変化率以上である場合(ステップS3:YES)、試料2からの化学物質の放散状態は不安定の程度が大きい第1非定常状態であると判定し、第1非定常処理フラグがオン状態に設定されているか否かを判定する(ステップS4)。 When the calculated concentration change rate is equal to or higher than the second change rate (step S3: YES), it is determined that the chemical substance emission state from the sample 2 is the first unsteady state having a large degree of instability, and the first It is determined whether or not the unsteady processing flag is set to the on state (step S4).
第1非定常処理フラグがオン状態に設定されている場合(ステップS4:YES)、本処理を終了する。 When the first unsteady process flag is set to the on state (step S4: YES), this process ends.
一方、第1非定常処理フラグがオフ状態に設定されている場合(ステップS4:NO)、送風用ファン23及び排気用ファン25の回転数を拡散用回転数に変更させるとともに、第1非定常処理フラグをオン状態に設定し(ステップS5)、本処理を終了する。
On the other hand, when the first unsteady processing flag is set to the OFF state (step S4: NO), the rotation speeds of the
また、算出した濃度変化率が第2変化率未満である場合(ステップS3:NO)、試料2からの化学物質の放散状態は不安定の程度が小さい第2非定常状態であると判定し、第1非定常処理フラグがオン状態に設定されているか否かを判定する(ステップS6)。 Further, when the calculated concentration change rate is less than the second change rate (step S3: NO), it is determined that the chemical substance emission state from the sample 2 is the second unsteady state with a small degree of instability, It is determined whether or not the first unsteady process flag is set to an on state (step S6).
第1非定常処理フラグがオン状態に設定されている場合(ステップS6:YES)、第1非定常処理フラグをオフ状態に設定する(ステップS7)。 When the first unsteady process flag is set to the on state (step S6: YES), the first unsteady process flag is set to the off state (step S7).
第1非定常処理フラグがオフ状態に設定されている場合(ステップS6:NO)、及び第1非定常処理フラグをオフ状態に設定した(ステップS7)場合、算出した濃度変化率に対応する送風用ファン23及び排気用ファン25の設定回転数を決定し、送風用ファン23及び排気用ファン25の回転数を決定した設定回転数に変更させて(ステップS8)、本処理を終了する。
When the first unsteady process flag is set to the off state (step S6: NO) and when the first unsteady process flag is set to the off state (step S7), the air flow corresponding to the calculated concentration change rate The set rotational speeds of the
また、算出した濃度変化率が第1変化率未満である場合(ステップS2:NO)、試料2からの化学物質の放散状態は定常状態であると判定し、定常処理フラグがオン状態に設定されているか否かを判定する(ステップS9)。 If the calculated concentration change rate is less than the first change rate (step S2: NO), the chemical substance emission state from the sample 2 is determined to be a steady state, and the steady process flag is set to an on state. It is determined whether or not (step S9).
定常処理フラグがオン状態に設定されている場合(ステップS9:YES)、本処理を終了する。 When the steady process flag is set to the on state (step S9: YES), this process ends.
一方、定常処理フラグがオフ状態に設定されている場合(ステップS9:NO)、送風用ファン23及び排気用ファン25の回転数を測定用回転数に変更させるとともに、定常処理フラグをオン状態に設定し(ステップS10)、本処理を終了する。
On the other hand, when the steady process flag is set to the off state (step S9: NO), the rotational speed of the
上記のように構成された化学物質捕集装置1では、作業者から換気を開始する指示を受けると、所定の拡散用流量の清浄空気がチャンバー3の供給空間14から試料設置空間15内へ流入して排出空間16へ流出し、試料設置空間15内に下方向層流の気流が発生する。そして、試料2からの化学物質の放散状態が第2非定常状態になると、試料設置空間15への清浄空気の流入量が、拡散用流量以下で測定用流量を超える範囲内の濃度変化率に応じた流量に減少する。更に、化学物質の放散状態が定常状態になると、試料設置空間15への清浄空気の流入量が測定用流量に減少する。すなわち、試料2からの化学物質の放散状態が安定するまでの間(非定常期間)は、安定した後(定常期間)のよりも、多くの清浄空気が試料設置空間15へ流入して換気量が多くなる。
In the chemical
また、作業者からチャンバー3内の設定温度の指示を受けると、設定温度に応じてヒータ20が通電されて加熱され、各壁面4〜6の内板10を介して試料設置空間15が加熱される。
Further, when an instruction for the set temperature in the
なお、測定装置Aは、定常期間にチャンバー3内の空気を捕集して、試料2から放散される化学物質の放散量等を測定する。
Note that the measuring apparatus A collects air in the
このように、本実施形態の化学物質捕集装置1によれば、非定常期間には、定常期間に流入させる測定用流量よりも多い清浄空気を試料設置空間15内に流入させるので、試料2から放散された化学物質を試料設置空間15内に早期に拡散させることができ、化学物質の濃度が安定するまでの時間を短縮することができる。また、確実に化学物質を試料2から放散させて試料設置空間15内に拡散させることができ、試料2の放散性状に関わらず、安定した測定値を得ることができる。
As described above, according to the chemical
また、試料設置空間15への清浄空気の流入方向は、非定常期間及び定常期間において単一方向であるので、清浄空気を単一方向からしか内部へ流入させることができない構造のチャンバーにおいても、チャンバーの構造を変更することなく、化学物質の濃度が安定するまでの時間を短縮し、且つ安定した測定値を得ることができる。
In addition, since the inflow direction of the clean air into the
また、化学物質の濃度を逐次検出する化学物質濃度検出手段として、汎用の半導体センサが使用されるので、特別な装置を要さずに、化学物質の濃度を逐次検出することができる。 Moreover, since a general-purpose semiconductor sensor is used as the chemical substance concentration detecting means for sequentially detecting the chemical substance concentration, the chemical substance concentration can be sequentially detected without requiring a special device.
なお、チャンバー3の形状は、上記に限定されず、円筒形状等であってもよい。
The shape of the
また、化学物質の濃度を検出する化学物質濃度検出センサ21は、化学物質の濃度を逐次検出できればよく、半導体センサに限定されるものではない。
Further, the chemical substance
また、チャンバー3内に発生させる気流は、上記に限定されず、上方向層流や旋回流等であってもよい。
Moreover, the airflow generated in the
また、チャンバー3内に気流を発生させる気流発生手段は、上記に限定されず、ファンが空気清浄ユニット22の送風用ファン23と排気ユニット24の排気用ファン25との何れか一方であってもよく、また、ファンを用いないで気流を発生させる構成であってもよい。
Further, the airflow generation means for generating the airflow in the
また、定常期間における試料設置空間15内への清浄空気の流入量は、試料設置空間15内の気流安定させることが可能であれば、一定であることに限定されるものではない。
In addition, the amount of clean air that flows into the
また、非定常期間から定常期間への移行前(第2非定常状態である間)、清浄空気の流入量を、上記のように段階的に減少させることに限定されず、連続的に減少させてもよい。また、定常状態であると判定されるまで減少させない、つまり、非定常期間の流入量を、例えば所定の拡散用流量で一定にしてもよい。 In addition, before the transition from the unsteady period to the steady period (during the second unsteady state), the inflow amount of clean air is not limited to the stepwise decrease as described above, but is continuously decreased. May be. Further, the flow rate is not decreased until it is determined to be in a steady state, that is, the inflow amount during the non-steady period may be constant, for example, at a predetermined diffusion flow rate.
次に、本発明の第2実施形態の化学物質捕集装置51について、図面を参照して説明する。図3は、第2実施形態の化学物質捕集装置51の断面図である。本実施形態は、非定常状態において、試料2が設置される試料設置空間55へ複数方向から清浄空気を流入させる点で、上記第1実施形態と相違する。なお、上記第1実施形態と同様の構成には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
Next, the chemical
チャンバー3の内部には、左仕切り板52と右仕切り板53とが設けられている。左仕切り板52及び右仕切り板53は、耐熱性の金属材等によって、側壁面5,6の内板10と略同じ幅及び上仕切り板11と下仕切り板12との間の長さと略同じ長さを有する矩形状に形成され、全域に多数の通気孔13が形成されている。左仕切り板52は、チャンバー3内の左方で且つ上仕切り板11及び下仕切り板12の間に左側壁面5と略平行に設けられている。右仕切り板53は、チャンバー3内の右方で且つ上仕切り板11及び下仕切り板12の間に右側壁面6と略平行に設けられている。すなわち、左仕切り板52及び右仕切り板53は、空気の流通を許容した状態で、壁面4〜6、上仕切り板11及び下仕切り板12によって区画される空間を第1拡散用供給空間54、試料設置空間55及び第2拡散用供給空間56の3つに区画する。なお、本実施形態では、試料設置空間55に試料2が設置される。
Inside the
左仕切り板52及び右仕切り板53の外側には、それぞれダンパ57,58が設けられている。ダンパ57,58は、閉止状態と開放状態とに設定可能であり、制御ユニット27によって何れかの状態に設定される。ダンパ57,58は、開放状態に設定されると、第1拡散用供給空間54と試料設置空間55との間及び第2拡散用供給空間56と試料設置空間55との間の左右仕切り板52,53を介する空気の流通を許容し、閉止状態に設定されると、左右仕切り板52,53の通気孔13を塞いで第1拡散用供給空間54と試料設置空間55との間及び第2拡散用供給空間56と試料設置空間55との間の左右仕切り板52,53を介する空気の流通を遮断する。すなわち、チャンバー3の左仕切り板52及び右仕切り板53の通気孔13とダンパ57,58とは、チャンバー3の上仕切り板11及び下仕切り板12の通気孔13と空気清浄ユニット22と排気ユニット24とともに、試料設置空間55内に清浄空気を単一又は複数方向から流入させる気流発生手段として機能する。
CPU29の換気制御部33は、情報受信部30の受信情報と状態判定部32の判定結果に応じて、送風用ファン23及び排気用ファン25の動作を制御するとともに、ダンパ57,58の状態を設定する。具体的には、換気制御部33は、情報受信部30が入力パネル26から開始指示を受信したとき、ダンパ57,58を開放状態に設定し、状態判定部32が定常状態であると判定したとき、ダンパ57,58を閉止状態に設定する。
The
これにより、作業者から換気を開始する指示を受けると、左右仕切り板52,53を介する空気の流通が許容されて所定の拡散用流量の清浄空気がチャンバー3の供給空間14、第1拡散用供給空間54及び第2拡散用供給空間56から試料設置空間55へ流入して排出空間16へ流出する。そして、試料2からの化学物質の放散状態が第2非定常状態になると、左右仕切り板52,53を介する空気の流通が許容された状態のまま、試料設置空間55への清浄空気の流入量が拡散用流量以下で測定用流量を超える範囲内の濃度変化率に応じた流量に減少する。更に、化学物質の放散状態が定常状態になると、試料設置空間55への清浄空気の流入量が測定用流量に減少するとともに、左右仕切り板52,53を介する空気の流通が遮断されて清浄空気の流入が供給空間14からのみとなり、試料設置空間55内の気流が下方向層流に変化する。
As a result, when an instruction to start ventilation is received from the worker, the flow of air through the left and
このように、本実施形態の化学物質捕集装置51によれば、非定常期間には、測定用流量よりも多い清浄空気を3方向から試料設置空間55内に流入させるので、単一方向の気流では化学物質が放散しにくい性状の試料であっても、確実に化学物質を試料2から放散させて試料設置空間55内に拡散させることができ、化学物質の濃度が安定するまでの時間を短縮し、且つ安定した測定値を得ることができる。
Thus, according to the chemical
なお、非定常状態において、チャンバー3の試料設置空間55への清浄空気の流入方向は、3方向に限定されず、2方向であってもよく、4方向以上であってもよい。更に、化学物質の放散状態に応じて、流入方向を変更する構成や増減する構成であってもよい。
In the unsteady state, the inflow direction of the clean air into the
また、清浄空気を複数方向から試料設置空間55へ流入させる構成は、上記に限定されず、例えば、第1拡散用供給空間54及び第2拡散用供給空間56にもファンを設ける構成であってもよい。この場合、非定常期間においては、送風用ファン23及び排気用ファン25とともに第1拡散用供給空間54及び第2拡散用供給空間56に設けるファンを、試料設置空間55への清浄空気の流入量が測定用流量よりも多い空気量となる回転数で駆動させ、定常期間においては、第1拡散用供給空間54及び第2拡散用供給空間56に設けるファンを停止し、送風用ファン23及び排気用ファン25を測定用回転数で駆動させる。
Further, the configuration for flowing clean air into the
上記実施形態は、本発明の一例であり、本発明を逸脱しない範囲において変更可能である。 The above embodiment is an example of the present invention and can be changed without departing from the present invention.
本発明は、住宅や自動車、航空機などに使用される材料や部品等から放散される化学物質の放散量等の測定に有効である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is effective for measuring the amount of chemical substances released from materials and parts used in houses, automobiles, aircraft, and the like.
1,51:化学物質捕集装置
2:試料
3:チャンバー
13:通気孔(気流発生手段)
21:化学物質濃度検出センサ(化学物質濃度検出手段)
22:空気清浄ユニット(気流発生手段)
24:排気ユニット(気流発生手段)
29:CPU
31:濃度変化率算出部(制御手段)
32:状態判定部(制御手段)
33:換気制御部(制御手段)
57,58:ダンパ(気流発生手段)
1, 51: Chemical substance collection device 2: Sample 3: Chamber 13: Vent (air flow generating means)
21: Chemical substance concentration detection sensor (chemical substance concentration detection means)
22: Air purification unit (air flow generation means)
24: Exhaust unit (airflow generating means)
29: CPU
31: Density change rate calculation unit (control means)
32: State determination unit (control means)
33: Ventilation controller (control means)
57, 58: damper (airflow generating means)
Claims (4)
前記試料から放散される化学物質の濃度を検出する化学物質濃度検出手段と、
前記チャンバー内に清浄空気を流入させる気流発生手段と、
前記化学物質濃度検出手段により検出される化学物質の濃度が安定するまでの非定常期間には、前記気流発生手段が前記チャンバー内に流入させる清浄空気の空気量を、前記化学物質濃度検出手段により検出される化学物質の濃度が安定している定常期間に流入させる第1の空気量よりも多い第2の空気量に制御する制御手段と、を備えた
ことを特徴とする化学物質捕集装置。 A chamber in which the sample is placed;
Chemical substance concentration detection means for detecting the concentration of the chemical substance diffused from the sample;
An air flow generating means for flowing clean air into the chamber;
In the non-stationary period until the concentration of the chemical substance detected by the chemical substance concentration detection means becomes stable, the amount of clean air that the airflow generation means flows into the chamber is changed by the chemical substance concentration detection means. And a control means for controlling the second air amount to be larger than the first air amount to be introduced during a steady period in which the concentration of the detected chemical substance is stable. .
前記気流発生手段は、前記チャンバー内に清浄空気を単一方向から流入させ、
前記制御手段は、前記非定常期間では、前記気流発生手段を制御して単一方向から清浄空気を流入させ、前記定常期間では、前記気流発生手段を制御して前記チャンバー内に流入させる清浄空気の空気量を前記第1の空気量にすると共に前記非定常期間と同一の単一方向から清浄空気を流入させる
ことを特徴とする化学物質捕集装置。 The chemical substance collecting apparatus according to claim 1,
The air flow generating means allows clean air to flow into the chamber from a single direction,
The control means controls the air flow generating means to flow clean air from a single direction during the unsteady period, and controls the air flow generating means to flow into the chamber during the steady period. A chemical substance collecting apparatus characterized in that clean air is introduced from the same single direction as that of the unsteady period while the amount of air is the first air amount.
前記気流発生手段は、前記チャンバー内に清浄空気を単一又は複数方向から流入させ、
前記制御手段は、前記非定常期間では、前記気流発生手段を制御して複数方向から清浄空気を流入させ、前記定常期間では、前記気流発生手段を制御して前記チャンバー内に流入させる清浄空気の空気量を前記第1の空気量にすると共に単一方向から清浄空気を流入させる
ことを特徴とする化学物質捕集装置。 The chemical substance collecting apparatus according to claim 1,
The air flow generating means allows clean air to flow into the chamber from a single direction or a plurality of directions,
In the non-steady period, the control means controls the air flow generating means to flow clean air from a plurality of directions, and in the steady period, controls the air flow generating means to flow clean air to flow into the chamber. A chemical substance collecting apparatus, wherein the amount of air is set to the first amount of air and clean air is introduced from a single direction.
前記化学物質濃度検出手段が半導体センサである
ことを特徴とする化学物質捕集装置。 The chemical substance collecting apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The chemical substance collecting apparatus, wherein the chemical substance concentration detecting means is a semiconductor sensor.
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