JP3668474B2 - Equipment for creating a spatial environment for collecting pollutant chemicals - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建材、家具、家電製品などの日用品、生活必需品の放散する室内化学物質を測定するための汚染化学物質を収集するための空間環境を作り出すための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現在、シックハウスの原因の一つとして建材、家具、家電製品からの化学物質の放散が注目されている。そして、いくつかの化学物質は室内の許容濃度が指針値として示され、化学物質の放散を低減させる検討が進められている。
【0003】
しかしながら、現在、上記部材の施工状態(あるいは設置状態)とほぼ同じ環境のもとにおける化学物質の測定方法は提案されておらず、簡単な構成で部材の施工状態とほぼ同じ環境を作り出して汚染化学物質測定する技術が現在求められている。
【0004】
このような現状に鑑みて本発明者は研究を行った結果、本発明に至る過程で、チャンバー内に汚染化学物質を放散する被検体と被検体から放散する汚染化学物質を収集する収集装置とを入れ、チャンバーに清浄空気を供給すると共に、チャンバー内の空気を排気するという環境下で被検体から放散する汚染化学物質を収集し、この収集した汚染化学物質を測定することを考えた。
【0005】
この場合、チャンバーに清浄空気を供給すると共に、チャンバー内の空気を排気するという環境下で被検体から放散する汚染化学物質を収集するのは、建材等を実際に施工した部屋においては、室内空間に外部空気が入ると共に室内空間内の空気が外部に排出されて室内が換気されるという実際の建材等の施工環境に模した環境を作り出して、この環境化で被検体から放散する汚染化学物質を収集することで、より実際の施工状態における汚染化学物質の放散の状態に近いデータが得られると考えたからである。
【0006】
しかしながら、汚染化学物質の収集試験中のチャンバー内の換気回数を実際の施工された環境に合わせようとするとチャンバー内への給気量、チャンバーからの排気量が非常に少ないため、チャンバー外の外部環境(外気の温度や湿度)に影響されずにチャンバー内の環境を整えることは非常に難しいということが判明した。
【0007】
また、一度汚染化学物質の収集試験を行った後に、チャンバー内を再清浄化する必要があるが、この再清浄化プロセスが複雑になるということが判明した。
【0008】
なお、化学蒸着装置のチャンバーを清浄化する方法としてプラズマによって清浄するものが知られている。(例えば、特許文献1参照)
【0009】
【特許文献1】
特開2000−144431号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で実際の施工環境に近い環境をつくりだして被検体からの汚染化学物質の収集をより実際に近い状態で行え、また、チャンバー内の再浄化がチャンバーの外の外部環境に影響されずに簡単且つ安定して行える汚染化学物質を収集するための空間環境を作り出すための装置を提供することを課題とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る汚染化学物質を収集するための空間環境を作り出すための装置は、汚染化学物質を放散する被検体1と被検体1から放散する汚染化学物質を収集する収集装置とを入れる内チャンバー2とこの内チャンバー2を覆う外チャンバー3とで2重チャンバー4を形成し、流路中にフィルタ5、空調機6、化学物質除去手段7を備えて清浄空気を内チャンバー2と外チャンバー3とに供給するように分岐した給気手段8と、2重チャンバー4から空気を排出する排気手段9と、内チャンバー2と外チャンバー3とを加熱して清浄化するベークアウト手段10とを備えて成ることを特徴とするものである。このような構成とすることでフィルタ5、空調機6、化学物質除去手段7を経て清浄化され且つ温度を目的とする実験温度に調整された空気を内チャンバー2、外チャンバー3に供給できて、内チャンバー2内と同じ環境をこれを覆う外チャンバー3内に作り出すことができ、内チャンバー2にはわずかな清浄化された空気しか供給しなくても、2重チャンバー4の外の外部環境に影響されることなく内チャンバー2内を被検体である建材や家具や電気器具等が実際に施工あるいは設置される部屋の室内空間の環境に近い環境にできて、実際の施工あるいは設置環境下に近似した環境下で被検体から放散される汚染化学物質の収集ができることになる。
【0012】
また、外部空気を浄化するフィルタ5から空調機6を経て清浄空気を外チャンバー3に供給する第1空気供給路11と、外チャンバー3内の空気の一部を空調機6に返送する返送路12と、外チャンバー3内の空気の一部を取り出してその中の一部を外チャンバー3内に返送すると共に他の一部を内チャンバー2に供給する流路途中に化学物質除去手段7を備えた第2空気供給路13とで給気手段8を構成し、排気手段9が内チャンバー2内の空気を排気するものであることが好ましい。このような構成とすることでフィルタ5で清浄化され、空調機6で目的とする環境温度に調整された浄化空気を第1空気供給路11を経ていったん外チャンバー3内に入れ、外チャンバー3内の空気の一部を空調機6に返送路12を介して返送し、また、外チャンバー3内の空気の一部を第2空気供給路13により取り出して化学物質除去手段7で化学物質が除去された清浄化されかつ目的の温度に調整された空気の一部を外チャンバー3内に返送すると共に他の一部を内チャンバー2に供給することで、清浄化されて化学物質が除去され且つ目的の温度に調整されたごく少量の空気を内チャンバー2内に供給できて内チャンバー2内を被検体1である建材や家具や電気器具等が実際に施工あるいは設置される部屋の室内空間の環境に近い環境にでき、しかも、外チャンバー3内も同時に内チャンバー2内と同じ環境にして少量の空気しか供給されない内チャンバー2内の環境が2重チャンバー4の外の外部環境の影響を受けることがないようにできるものである。
【0013】
また、給気手段8に清浄空気を加湿するための加湿器14を設けることが好ましい。このような構成とすることで、加湿器14により供給する清浄化された空気を加湿することができて、被検体1である建材や家具や電気器具等が実際に施工あるいは設置される部屋の室内空間の環境により近い環境を作り出すことができる。
【0014】
また、ベークアウト手段10が内チャンバー2、外チャンバー3内を50〜70℃の清浄な温風でベークアウトを行うフィルタ5、温風機15により構成してあることが好ましい。このような構成とすることで、清浄な温風で効果的にベークアウトを行うことができ、ベークアウト効果を出しながら、高温による作業上の危険を回避し、更に、次の被検体1の検査を行うことができるまでに要する2重チャンバー4の冷却時間を短くできるものである。
【0015】
また、ベークアウト手段10に設けるフィルタ5として給気手段8に設けるフィルタ5を兼用していることが好ましい。このように清浄な空気でベークアウトを行うためのフィルタ5と給気手段8のフィルタ5とを兼用することで、部材点数を削減し、コストを低減できることになる。
【0016】
また、内チャンバー2内に被検体1である建材を施工状態で再現できる建材保持手段16を設けることが好ましい。このような構成とすることでより実際の建材の施工状態を模した状態でより実際に近い状態で建材からの汚染化学物質の放散の再現が得られるものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【0018】
図1には本発明の汚染化学物質を収集するための空間環境を作り出すための装置の管路構成図が示してある。図中4は2重チャンバー4であって、この2重チャンバー4は、汚染化学物質を放散する被検体1と被検体1から放散する汚染化学物質を収集する収集装置とを入れる内チャンバー2とこの内チャンバー2を覆う外チャンバー3とで形成してある。
【0019】
内チャンバー2、外チャンバー3はトルエン等の有機化合物が含まれていないもので形成してあれば特に限定はしないが、例えば、内チャンバー2の内面や外面、外チャンバー3の内面としては研磨したステンレス製の板を溶接して造られたものが好ましい。内チャンバー2は実際の建物の部屋の室内空間の容積を再現する程度となっており、その容積は20m3以上、100m3以下であるのが好ましく、20m3に満たないと実施工時の室内空間を再現するのが困難であり、また、100m3を越えると清浄空気を供給する際に、より大型の空気清浄装置が必要となって、システムの装置全体が大型化し、コストも高くなるので好ましくない。一例を挙げると内チャンバー2は縦3.15m×横3.15m×高さ2.2m=21.8m3である。また、外チャンバー3は上記の内チャンバー2を空間を介して覆うものであり、例えば上記のように内チャンバー2が縦3.15m×横3.15m×高さ2.2m=21.8m3の場合、外チャンバー3は縦3.52m×横3.52m×高さ2.5m=31m3である。また、この外チャンバー3は外チャンバー3内部が外部環境の影響を受け難いように断熱構造であることが好ましい。
【0020】
内チャンバー2の内壁面や天井面には図2に示すように、被検体1としての壁材や天井材等の建材を実際の施工状態と同じように内壁面や天面面に沿って取付けることができるように建材保持手段16を設けてある。
【0021】
また、内チャンバー2、外チャンバー3には図示を省略しているが、出入り用の扉が設けてある。
【0022】
上記の構成の2重チャンバー4内に清浄空気を供給するための給気手段8は、流路中にフィルタ5、空調機6、化学物質除去手段7を備えており、給気手段8の終端部において清浄空気を内チャンバー2と外チャンバー3とに供給するように給気手段8は分岐をしている。
【0023】
図1には内チャンバー2と外チャンバー3とに分岐して清浄空気を供給する給気手段8の一実施形態が示してある。図1において、給気手段8は、外部空気を浄化するフィルタ5から空調機6を経て清浄空気を外チャンバー3に供給する第1空気供給路11と、外チャンバー3内の空気の一部を空調機6に返送する返送路12と、外チャンバー3内の空気の一部を取り出してその中の一部を外チャンバー3内に返送すると共に他の一部を内チャンバー2に供給する流路途中に化学物質除去手段7を備えた第2空気供給路13とで構成してある。
【0024】
上記第1空気供給路11は一端部がフィルタ5の出口側に接続してあり、他端部が外チャンバー3に接続してある。第1空気供給路11の経路の途中に設けられた空調機6は、加熱部17a、冷却部17b、ファン17cを備えた空調ユニット17と、空調ユニット17とは別の加熱器18と、ファン19とで構成してある。空調機6はトルエン等の有機化合物が含まれていないものを使用するのが望ましい。
【0025】
フィルタ5は主にダストや微生物といった固体粒子を除去するために使用され、ホウケイ酸ガラスを主成分とするガラス繊維製の不織布よりなるフィルタ(例えばHEPAフィルタ)などが使用される。ガラス繊維の平均太さ、密度等により除去効率が異なるが、除去可能なダストの粒径に応じたものを適宜選択して使用するが、好ましくは0.05μmHEPAフィルタといった目の細かいものを用いるのが好ましい。
【0026】
返送路12は一端部が外チャンバー3に接続してあり、他端部が第1空気供給路11のフィルタ5と空調機6との間に接続してある。
【0027】
第2空気供給路13は一端部が外チャンバー3に接続してあり、他端部に空気供給ユニット22を設けてこの空気供給ユニット22部分で分岐していて内チャンバー2と外チャンバー3とに接続してある。
【0028】
第2空気供給路13の途中には化学物質除去手段7が設けてあり、化学物質除去手段7は化学物質除去部7aとファン7bとより構成してある。化学物質除去部7aは外部から導入した空気中の化学物質の蒸気を除去するための装置で、化学物質の蒸気を除去することができ且つダストの発生が低いものであればどのような装置でも使用できるが、例えば活性炭を利用した吸着装置が使用できる。活性炭についていえば特に限定はないが、吸着効果が高く、且つダスト発生が少なくなるように改質されたものが望ましいものである。
【0029】
第2空気供給路13の上記化学物質除去手段7よりも上流側にはバルブ20が設けてある。また、第2空気供給路13の化学物質除去手段7よりも下流側には清浄空気を加湿するための加湿器14が設けてある。加湿器14は加湿部14a、ドレイン14bなどから構成してあり、加湿部14aには純水が供給されるようになっていて、純水により第2空気供給路13内を供給される清浄空気を加湿するようになっている。
【0030】
第2空気供給路13の加湿器14よりも下流側に露点温度検出器23が設けてあり、更に、第2空気供給路13の露点温度検出器23よりも下流側に空気供給ユニット24が設けてある。この空気供給ユニット22は第1マニホールド25と、第2マニホールド26と、第1マニホールド25と第2マニホールド26とを接続する複数の接続管27a、27b、27c……と、第1マニホールド25と内チャンバー2とを接続する接続管28と、第1マニホールド25と外チャンバー3とを接続する接続管29と、接続管27a、27b、27c……、接続管28、接続管29にそれぞれ設けたバルブ30a、30b、30c、30d、30eと、第2マニホールド26と内チャンバー2とを接続する流量計45を備えた接続管21とで構成してある。
【0031】
2重チャンバー4から空気を排出する排気手段9としては第1排出路31と第2排出路32とがあり、これら排気手段9を構成する第1排出路31、第2排出路32はいずれも内チャンバー2内の空気を外部に排気するように内チャンバー2にのみ接続してあり、外チャンバー3からは直接外部に空気を排出しないようになっている。つまり、本実施形態においては、外部空気→外チャンバー3→内チャンバー2→排気手段9から外部への排出という経路で給気、排気がなされるようになっている。第1排出路31にはバルブ33、湿度検出器34、温度検出器35が設けてあり、第2排出路32には弁36、排気ファン37が設けてあり、更に、弁36と排気ファン37との間に一端部が外気に開口した外気吸入管38の他端部が接続してある。
【0032】
内チャンバー2と外チャンバー3とを加熱して清浄化するベークアウト手段10は50〜70℃の清浄な温風でベークアウトを行うフィルタ5、温風機15により構成してある。温風器15はヒータ15a、ファン15bを備えている。図1に示す実施形態ではこのベークアウト手段10の流路が、温風機15を備えたベークアウト用循環路39と、一端部が温風機15の上流側に接続してあると共に他端部が前述の給気手段8のフィルタ5の出口側に接続してある給気路40とで構成してあり、上記ベークアウト用循環路39の一端部(下流側端部)は第1供給管路39a、第2供給管路39bに分岐してあり、また、ベークアウト用循環路39の一端部(上流側端部)は第1排気管路40a、第2排気管路40bに分岐してあり、第1供給管路39a、第1排気管路40aはそれぞれ内チャンバー2に接続してあり、第2供給管路39b、第2排気管路40bはそれぞれ外チャンバー3に接続してある。また、第1供給管路39a、第1排気管路40aにはそれぞれバルブ41、42が設けてある。
【0033】
なお、図1において43a、43b、43c、44a、44b、44c、44d、44eはそれぞれダンパーを示していている。
【0034】
上記のような構成の汚染化学物質を収集するための空間環境を作り出すための装置は、ウォーミングアップ運転、実験運転、ベークアウト運転の3つの運転モードを有している。
【0035】
まず、ウォーミングアップ運転は実験運転開始前に行う運転のことであり、図3にウォーミングアップ運転のフロー図が示してある(図3において管路中太線で表示した管路は空気が流れている管路であり、細線で表示した管路は空気が流れていない管路である)。このウォーミングアップ運転に当たっては、図 に示すように、ダンパー43a、ダンパー43cを所定位置まで開、バルブ20、バルブ30d、バルブ33をそれぞれ開、バルブ30a、バルブ30b、バルブ30c、バルブ30e、バルブ41、バルブ42、バルブ36、ダンパー44a、ダンパー44b、ダンパー44eをそれぞれ閉とし、ダンパー43b、ダンパー44c、ダンパー44dは操作することなく所定開状態のままにしておく。このように、各バルブ、各ダンパーの設定をし、空調機6、加湿器14、化学物質除去手段7をそれぞれオンにしてウォーミングアップ運転を行うものである(このウォーミングーアップ運転においてはベークアウト手段10の温風機15、排気手段31のファン37はオフである)。
【0036】
すなわち、空調機6を運転することで、外部空気がフィルタ5を通して清浄化されて第1空気供給路11に吸い込まれ、空調機6で目的とする温度となるように空調されて空調された清浄空気が外チャンバー3内に供給される。外チャンバー3内の空気の一部は返送路12から再び空調機6に返送され、フィルタ5を通過した清浄化された外部空気と混じって空調機6で空調されて再び外チャンバー3内に供給される。また、第2空気供給路13に設けたファン7bが運転されることで、外チャンバー3内の空気の一部が第2空気供給路13に流れ、化学物質除去手段7の化学物質除去部7aで第2空気供給路13を流れる空気中の化学物質を除去し、化学物質を除去された清浄化され且つ空調された空気が加湿機14を通過して空気供給ユニット22の第1マニホールド25を通って接続管29を経て内チャンバー2内に供給される。また、内チャンバー2内の空気は第1排出路31から外部に排出される。
【0037】
上記のようなウォーミングアップ運転を所定時間継続することで、内チャンバー2内、外チャンバー3内をそれぞれ清浄化され且つ目的とする温度、湿度に調整された室内空間にするものであり、同時に化学物質除去手段7によりシステム内のTVOC濃度を調整するものである。
【0038】
ここで、ウォーミングアップ運転において第1排出路31を通って外部に排出される内チャンバー2内の空気の湿度、温度をそれぞれ第1排出路31において湿度検出器34、温度検出器35により測定する。上記温度検出器35の測定値に基づいて空調機6をフィードバック制御して温度調整を自動的に行うものであり、また、上記湿度検出器34及び露点温度検出器23の測定値に基づいて加湿器14をフィードバック制御して加湿器14による湿度調整を自動的に行うものであり、これにより内チャンバー2、外チャンバー3内に供給される空気の温度、湿度を調整して、内チャンバー2内、外チャンバー3内を目的とする所定温度、湿度にして次工程の実験運転に備えるように内チャンバー2、外チャンバー3内の環境を整える。この場合、内チャンバー2内と外チャンバー3内とが同じように環境に整えられるため、内チャンバー2内が2重チャンバー4の外の外部環境の影響を受けることなく、次工程の実験運転に備えることができる。
【0039】
上記のようにしてウォーミングアップ運転により内チャンバー2内、外チャンバー3内を目的とする温湿度に調整した後、実験運転モードを開始する。
【0040】
実験運転に当たっては、汚染化学物質を放散する被検体1と被検体1から放散する汚染化学物質を収集する収集装置とを入れて行うものである。
【0041】
図4に実験運転のフロー図が示してある(図4において管路中太線で表示した管路は空気が流れている管路であり、細線で表示した管路は空気が流れていない管路である)。この実験運転に当たっては、図4に示すように、ダンパー43a、ダンパー43cを所定位置まで開、バルブ20、バルブ30a、バルブ30b、バルブ30c、バルブ30e、バルブ33をそれぞれ開、バルブ30d、バルブ41、バルブ42、バルブ36、ダンパー44a、ダンパー44b、ダンパー44eをそれぞれ閉とし、ダンパー43b、ダンパー44c、ダンパー44dは操作することなく所定開状態のままにしておく。このように、各バルブ、各ダンパーの設定をし、空調機6、加湿器14、化学物質除去手段7をそれぞれオンにして実験運転を行うものである(この実験運転においてはベークアウト手段10の温風機15、第2排出路32のファン37はオフである)。
【0042】
すなわち、空調機6を運転することで、外部空気がフィルタ5を通して清浄化されて第1空気供給路11に吸い込まれ、空調機6で目的とする温度、湿度となるように空調されて空調された清浄空気が外チャンバー3内に供給される。外チャンバー3内の空気の一部は返送路12から再び空調機6に返送され、フィルタ5を通過した清浄化された外部空気と混じって空調機6で空調されて再び外チャンバー3内に供給される。また、第2空気供給路13に設けたファン7bが運転されることで、外チャンバー3内の空気の一部が第2空気供給路13に流れ、化学物質除去手段7の化学物質除去部7aで第2空気供給路13を流れる空気中の化学物質を除去し、化学物質を除去された清浄化され且つ空調された空気が加湿機14を通過して空気供給ユニット22の第1マニホールド25を通って接続管27a、27b、27cを経て第2マニホールド26に入り、接続管21を経て内チャンバー2内に供給され、また、第1マニホードル25から接続管28を経て外チャンバー3内に供給される。また、内チャンバー2内の空気は第1排出路31から外部に排出される。
【0043】
ここで、第1排出路31を通って外部に排出される内チャンバー2内の空気の湿度、温度をそれぞれ第1排出路31において湿度検出器34、温度検出器35により測定する。上記温度検出器35の測定値に基づいて空調機6をフィードバック制御して温度調整を自動的に行うものであり、また、上記湿度検出器34及び露点温度検出器23の測定値に基づいて加湿器14をフィードバック制御して加湿器14による湿度調整を自動的に行うものであり、これにより内チャンバー2、外チャンバー3内に供給される空気の温度、湿度を調整して、内チャンバー2内、外チャンバー3内を目的とする所定温度、湿度を保つようにするものである。内チャンバー2内に供給される空気の流量は流量計45により測定され、バルブ30a、30b、30cを調整することで、目的とする流量の空気が内チャンバー2内に供給されるようにする。このように実験運転において内チャンバー2内への空気の供給をそれぞれバルブ30a、バルブ30b、バルブ30c……を有する複数の接続管27a、接続管27b、接続管27c……を介して内チャンバー2に供給しているので、上記複数のバルブ30a、バルブ30b、バルブ30c……を調整する(添付図面に示す実施形態ではバルブ30a、バルブ30b、バルブ30cをそれぞれ開としたが、目的とする流量とするためにバルブ30aのみを開、あるいはバルブ30a、バルブ30bを開とする等して流量調整をする)ことにより内チャンバー2内の換気回数が目的とする換気回数となるように内チャンバー2内に供給する少量の空気量の調整を行うことができるものである。
【0044】
上記のように内チャンバー2内に少量の浄化され且つ有害化学物質が除去され且つ目的とする温度、湿度に調整された空気を供給して内チャンバー2内を目的とする環境に保ちながら内チャンバー2内の空気を少しずつ第1排出路31から排出することで、内チャンバー2内を1時間当たり0.1〜2.0回換気することができるものである。このようにして建材、家具、電化製品等の被検体1が実際に建物の部屋内に施工(設置)されたのと同じ室内空間を内チャンバー2内に再現し、内チャンバー2内に入れた被検体1から放散する汚染化学物質を所定時間収集装置により収集するものである。これにより、建材、家具、電化製品等の被検体1の実際の建物の部屋に施工(あるいは設置)された施工状態(設置状態)と同じ環境下で化学物質の放散を測定することができる。
【0045】
この場合、フィルタ5、空調機6、化学物質除去手段7を経て清浄化され且つ温度、湿度を目的とする温度、湿度に調整された空気を内チャンバー2、外チャンバー3に供給するので、内チャンバー2内と同じ環境をこれを覆う外チャンバー3内に作り出すことができ、前述のように内チャンバー2にはわずかな清浄化された空気しか供給しなくても、外部環境に影響されることなく内チャンバー2内を被検体1である建材や家具や電気器具等が実際に施工あるいは設置される部屋の室内空間の環境に近い環境を作り出して維持することができ、実際の施工あるいは設置環境下に近似した環境下で被検体1から放散される汚染化学物質の収集が安定してできるものである。
【0046】
上記のようにして所定時間実験運転を行って実験が終了すると、内チャンバー2、外チャンバー3に内部結露が発生していない場合には実験運転を停止し、内部結露が発生している時は前述のウォーミングアップ運転と同じ運転を所定時間(例えば1時間)行い実験運転を停止する。実験運転の停止は、まず、加湿器14を停止し、その後所定時間(例えば1時間)後に化学物質除去手段7、空調機6を停止する。
【0047】
上記のようにして実験運転モードが終了した後、ベークアウト運転モードを開始する。
【0048】
図5にベークアウト運転のフロー図が示してある(図5において管路中太線で表示した管路は空気が流れている管路であり、細線で表示した管路は空気が流れていない管路である)。このベークアウト運転に当たっては、内チャンバー2内の被検体1を取り除き、図5に示すように、バルブ41、バルブ42、バルブ36、ダンパー44a、ダンパー44b、ダンパー44eをそれぞれ開とし、バルブ20、バルブ30a、バルブ30b、バルブ30c、バルブ30d、バルブ30e、バルブ33をそれぞれ閉とし、ダンパー43b、ダンパー44c、ダンパー44dは操作することなく所定開状態のままにしておく。このように、各バルブ、各ダンパーの設定をし、ベークアウト手段10の温風機15、第2排出路32のファン37をオンにして運転する(このベークアウト運転においては、空調機6、加湿器14、化学物質除去手段7はそれぞれオフである)。
【0049】
温風機15がオンになると、ベークアウト用循環路39の第1排気管路40a、第2排気管路40bからそれぞれ内チャンバー2内の空気、外チャンバー3内の空気を吸い込んで、ベークアウトしてベークアウト用循環路39の途中でフィルタ5を介して給気路40から吸い込まれる清浄化された空気が混入されて温風機15で所定温度(50〜70℃)に加熱されて第1供給管路39a、第2供給管路39bからそれぞれ内チャンバー2、外チャンバー3に加熱空気が供給され、内チャンバー2、外チャンバー3内を50〜70℃の高温とすることでチャンバー内壁面、床下面、天井面とに付着、吸着した化学物質が放散して、第2排出路32から外部に排出される。この場合、外気吸入管38から第2排出路32内に外気が吸い込まれて内チャンバー2から排出される高温の排気と混合して冷却して外部に排出されるものであり、これにより低温にして外部に排気できることになる。このベークアウト運転の際に、上記のように内チャンバー2だけでなく、外チャンバー3にも温風機15で加熱された温風が供給されて外チャンバー3内を内チャンバー2内と同じ温度にするものであり、これにより外部環境に影響されることなく内チャンバー2内を目的とする温度に保持できることになり、安定してベークアウトが行えてベークアウト効果が向上することになる。
【0050】
ここで、ベークアウト運転において、ベークアウト手段10により内チャンバー2、外チャンバー3内を50〜70℃の清浄な温風でベークアウトを行うのは以下の理由によるものである。つまり、50〜70℃とすることで、前述のようにチャンバー内壁面、床面、天面面に付着、吸着した化学物質を放散することができると共に微生物の繁殖を抑制させる効果がある。一方、50℃未満では上記のベークアウト効果が少なく、また、70℃を超える高温では作業上危険なだけでなく、次の被検体1の検査を行うために2重チャンバー4を冷却する工程が必要で、次の検査を行うまでの冷却時間が長くかかるという問題があって好ましくない。
【0051】
また、内チャンバー2の扉や外チャンバー3の扉が開いている場合には上記温風機15がオンされずにベークアウト運転ができないようになっていて安全性を高めている。
【0052】
また、内チャンバー2内や外チャンバー3内には緊急連絡用のスイッチのような操作部(図示せず)が設けてあり、万一、2重チャンバー4内で事故が発生した場合、この操作部を操作することで、外部に設けた警報ランプのような警報装置をオンして緊急事態の発生を報知できるようにして、緊急事態に迅速に対応できるようになっている。
【0053】
ところで、前述のように、内チャンバー2の内壁面や天井面には被検体1としての壁材や天井材等の建材を実際の施工状態と同じように内壁面や天面面に沿って取付けることができるように建材保持手段16を設けてあるので、被検体1が壁材あるいは天井材等の建材の場合、内チャンバー2の内壁面や天面面に沿って設けた建材保持手段16に壁材や天井材を図2のように取付けることで、実際に建物の部屋の内壁や天井に壁材や天井材を施工したのと同じ状態を内チャンバー2内で簡単に現出することができ、より実際の建材の施工状態を模した状態でより実際に近い状態で建材からの汚染化学物質の放散の再現が得られるものである。また、この場合、図2に示すように建材保持手段16を一対のL状金具16aを内壁面においては上下に対向させると共に天井面においては左右に対向させ、被検体1である建材をスライドして上下端部又は左右端部をL状金具16aで係止して保持するように構成したものにおいては、被検体1を内チャンバー2内壁面や天井面に取付ける作業が係止により簡単に行え、作業員が内チャンバー2内に入室する時間を最小限にすることができ、内チャンバー2内の汚染も防止できるものである。
【0054】
次に、本発明の実施例と比較例とにつき説明する。
【0055】
実施例として、No1;ウォーミングアップ運転(清浄空気を流しながら内チャンバー2内を25℃、湿度50%にして実験運転に備える)→No2;実験運転(被検体1として発泡ポリスチレンを600×600×20mmの大きさに切断したものを用い、内チャンバー2の天井から2枚吊り下げて実験運転を行った。実験運転において内チャンバー2内を25℃、湿度50%にし、また、内チャンバー2の換気回数が0.5回/時間となるように設定して実験運転を行い、実験運転の時間は24時間運転した)→No3;ベークアウト運転(50〜70℃の温風を導入して化学物質の放散を促進し、実施例ではベークアウト運転5時間の後ウォーミングアップ運転2時間を行った)という順序で運転を行った。
【0056】
また、比較例としては、上記No1;ウォーミングアップ運転→No2;実験運転→No3;ベークアウト運転に引き続き、No4実験運転(被検体1として発泡ポリスチレンを600×600×20mmの大きさに切断したものを用い、内チャンバー2の天井から2枚吊り下げて実験運転を行った。実験運転において内チャンバー2内を25℃、湿度50%にし、また、内チャンバー2の換気回数が0.5回/時間となるように設定して実験運転を行い、実験運転の時間は24時間運転した)→No5ウォーミングアップ運転(被検体1除去後、常温でウォミングアップ運転を7時間行う)を行った。
【0057】
そして、上記No1、No2、No3、No4、No5の各運転直後における内チャンバー2内の気体を採取してそれぞれVOC(揮発性有機化合物)を測定した。
【0058】
なお、上記いずれにおいても、気体の捕集はTENAX−TAを用いて100ml/分のスピードで60分捕集を行った。C6〜C16相当のピークをトルエン換算で面積計算をおこなってTVOC(総揮発性有機化合物)値とした。結果を下記の表1に示す。
【0059】
【表1】
【0060】
上記表1において下記のことが判る。すなわち、No1は検討を行う初期のベースとなる値である。また、No2、No4はポリスチレンから放散された化学物質によって内チャンバー2内の空気質が汚染されたことを示している。また、No3はベークアウトの効果により内チャンバー2が清浄化したことを示している。No5は常温での清浄化の結果である。清浄化が進むがNo3に比べると効果は小さい。
【0061】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項1記載の発明にあっては、汚染化学物質を放散する被検体と被検体から放散する汚染化学物質を収集する収集装置とを入れる内チャンバーとこの内チャンバーを覆う外チャンバーとで2重チャンバーを形成し、流路中にフィルタ、空調機、化学物質除去手段を備えて清浄空気を内チャンバーと外チャンバーとに供給するように分岐した給気手段と、2重チャンバーから空気を排出する排気手段と、内チャンバーと外チャンバーとを加熱して清浄化するベークアウト手段とを備えているので、フィルタ、空調機、化学物質除去手段を経て清浄化され且つ目的とする温度に調整された空気を内チャンバー、外チャンバーに供給して、内チャンバー内と同じ環境をこれを覆う外チャンバー内に作り出すことができ、実際の建物の部屋のように僅かずつ徐々に換気される状況を作り出すために内チャンバーに目的とする温度に調整されたわずかな清浄化された空気しか供給しなくても、内チャンバーが同じ環境の外チャンバーにより保護されて装置の外部の環境に影響されることなく内チャンバー内を被検体である建材や家具や電気器具等が実際に施工あるいは設置される部屋の室内空間の環境に近い環境を簡単に作り出すことができるものであり、この結果、実際の施工あるいは設置環境下に近似した環境下で被検体から放散される汚染化学物質の収集ができるものである。
【0062】
また、請求項2記載の発明にあっては、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、外部空気を浄化するフィルタから空調機を経て清浄空気を外チャンバーに供給する第1空気供給路と、外チャンバー内の空気の一部を空調機に返送する返送路と、外チャンバー内の空気の一部を取り出してその中の一部を外チャンバー内に返送すると共に他の一部を内チャンバーに供給する流路途中に化学物質除去手段を備えた第2空気供給路とで給気手段を構成し、排気手段が内チャンバー内の空気を排気するものであるので、簡単な管路構成で清浄化され化学物質が除去され且つ目的の温度に調整されたごく少量の空気を内チャンバー内に供給できて内チャンバー内を被検体である建材や家具や電気器具等が実際に施工あるいは設置される部屋の室内空間の環境に近い環境を作り出すことができ、しかも、外チャンバー内も同時に内チャンバー内と同じ環境にして少量の空気しか供給されない内チャンバー内の環境が外気の影響を受けることがないようにできるものであって、装置の簡略化が図れるものである。
【0063】
また、請求項3記載の発明にあっては、上記請求項1又は請求項2記載の発明の効果に加えて、給気手段に清浄空気を加湿するための加湿器を設けてあるので、加湿器により供給する清浄化された空気を加湿して内チャンバー内を目的の湿度環境とすることができて、被検体である建材や家具や電気器具等が実際に施工あるいは設置される部屋の室内空間の環境により近い環境を作り出すことができて、より正確に披検体から放散される有害化学物質を実際の施工環境で放散されるのと同じ条件で収集できるものである。
【0064】
また、請求項4記載の発明にあっては、上記請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の発明の効果に加えて、ベークアウト手段が内チャンバー、外チャンバー内を50〜70℃の清浄な温風でベークアウトを行うフィルタ、温風機により構成してあるので、清浄な温風で効果的にベークアウトを行うことができ、ベークアウト効果を出しながら、高温による作業上の危険を回避し、更に、次の被検体の検査を行うことができるまでに要する2重チャンバーの冷却時間を短くできるものであり、しかも、このベークアウトにおいて内チャンバーのみならず外チャンバーも同条件で加熱するので、内チャンバー内のベークアウト環境を外部環境の影響を受けることなく整えることができて確実なベークアウトができるものである。
【0065】
また、請求項5記載の発明にあっては、上記請求項4記載の発明の効果に加えて、ベークアウト手段に設けるフィルタとして給気手段に設けるフィルタを兼用しているので、清浄な空気でベークアウトを行うためのフィルタと給気手段のフィルタとを兼用できて、部材点数を削減し、コストを低減できるものである。
【0066】
また、請求項6記載の発明にあっては、上記請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の発明の効果に加えて、内チャンバー内に被検体である建材を施工状態で再現できる建材保持手段を設けてあるので、より実際の建材の施工状態を模した状態でより実際に近い状態で建材からの汚染化学物質の放散の再現が得られるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の汚染化学物質を収集するための空間環境を作り出すための装置の管路構成図である。
【図2】同上の内チャンバー内に建材保持手段を設けた例を示す断面図である。
【図3】同上のウォーミングアップ運転を示す説明図である。
【図4】同上の実験運転を示す説明図である。
【図5】同上のベークアウト運転を示す説明図である。
【符号の説明】
1 被検体
2 内チャンバー
3 外チャンバー
4 2重チャンバー
5 フィルタ
6 空調機
7 化学物質除去手段
8 給気手段
9 排気手段
10 ベークアウト手段
11 第1空気供給路
12 返送路
13 第2空気供給路
14 加湿器
15 温風機
16 建材保持手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for creating a spatial environment for collecting pollutant chemicals for measuring indoor chemicals that are diffused by daily necessities such as building materials, furniture, and household appliances, and daily necessities.
[0002]
[Prior art]
At present, chemical substances from building materials, furniture and home appliances are attracting attention as one of the causes of sick houses. For some chemical substances, the permissible indoor concentration is indicated as a guideline value, and studies are underway to reduce the emission of chemical substances.
[0003]
However, at present, no method has been proposed for measuring chemical substances in an environment that is almost the same as the construction state (or installation state) of the above-mentioned member. There is currently a need for techniques for measuring chemical substances.
[0004]
In view of such a current situation, the present inventor has conducted research, and in the process leading to the present invention, an analyte that dissipates pollutant chemicals in the chamber, and a collection device that collects the pollutant chemicals dissipated from the object, In the environment where clean air is supplied to the chamber and the air in the chamber is exhausted, the pollutant chemicals released from the subject are collected and the collected pollutant chemicals are measured.
[0005]
In this case, in order to supply clean air to the chamber and exhaust the air in the chamber, the pollutant chemicals that are released from the subject are collected. Contaminating chemicals released from the subject by creating an environment that mimics the construction environment such as actual building materials, where outside air enters the interior and the air in the indoor space is exhausted to the outside and the room is ventilated This is because it was thought that by collecting the data, data closer to the state of pollution chemical emission in the actual construction state could be obtained.
[0006]
However, if the ventilation frequency in the chamber during the pollutant chemical collection test is adjusted to the actual installed environment, the amount of air supplied to the chamber and the amount of air exhausted from the chamber are very small. It was found that it was very difficult to prepare the environment inside the chamber without being affected by the environment (temperature and humidity of the outside air).
[0007]
In addition, it is necessary to reclean the inside of the chamber after conducting a collection test of contaminated chemicals, but it has been found that this recleaning process becomes complicated.
[0008]
In addition, what cleans with the plasma is known as a method of cleaning the chamber of a chemical vapor deposition apparatus. (For example, see Patent Document 1)
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2000-144431 A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and can create an environment close to the actual construction environment with a simple configuration to collect pollutant chemical substances from the subject in a more realistic state. It is an object of the present invention to provide an apparatus for creating a spatial environment for collecting pollutant chemical substances that can be easily and stably re-purified inside without being affected by the external environment outside the chamber.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an apparatus for creating a spatial environment for collecting pollutant chemical substances according to the present invention collects a
[0012]
Also, a first
[0013]
Moreover, it is preferable to provide the
[0014]
Moreover, it is preferable that the bakeout means 10 is comprised by the filter 5 and the
[0015]
Further, it is preferable that the filter 5 provided in the air supply means 8 is also used as the filter 5 provided in the bakeout means 10. Thus, by combining the filter 5 for performing the bake-out with clean air and the filter 5 of the air supply means 8, the number of members can be reduced and the cost can be reduced.
[0016]
Moreover, it is preferable to provide the building
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings.
[0018]
FIG. 1 is a diagram showing the pipeline configuration of an apparatus for creating a spatial environment for collecting pollutant chemical substances according to the present invention. In the figure,
[0019]
The
[0020]
As shown in FIG. 2, a building material such as a wall material or a ceiling material as the
[0021]
Moreover, although illustration is abbreviate | omitted in the
[0022]
The air supply means 8 for supplying clean air into the
[0023]
FIG. 1 shows an embodiment of an air supply means 8 that branches into an
[0024]
The first
[0025]
The filter 5 is mainly used to remove solid particles such as dust and microorganisms, and a filter (for example, a HEPA filter) made of a nonwoven fabric made of glass fiber mainly composed of borosilicate glass is used. Although the removal efficiency varies depending on the average thickness, density, etc. of the glass fiber, it is appropriately selected according to the particle size of the dust that can be removed, but preferably a finer one such as a 0.05 μm HEPA filter is used. Is preferred.
[0026]
The
[0027]
One end of the second
[0028]
A chemical
[0029]
A
[0030]
A dew
[0031]
As the exhaust means 9 for exhausting air from the
[0032]
The bakeout means 10 for heating and cleaning the
[0033]
In FIG. 1,
[0034]
An apparatus for creating a spatial environment for collecting pollutant chemical substances having the above-described configuration has three operation modes: warm-up operation, experimental operation, and bake-out operation.
[0035]
First, the warm-up operation is an operation performed before the start of the experimental operation, and FIG. 3 shows a flowchart of the warm-up operation (the pipeline indicated by the thick line in FIG. 3 is a pipeline in which air flows). And the pipelines indicated by thin lines are pipelines through which no air flows). In this warm-up operation, as shown in the figure, the
[0036]
That is, by operating the air conditioner 6, the external air is purified through the filter 5 and sucked into the first
[0037]
By continuing the warming-up operation as described above for a predetermined time, the inside of the
[0038]
Here, the humidity and temperature of the air in the
[0039]
After adjusting the inside of the
[0040]
In the experimental operation, the subject 1 that dissipates the pollutant chemical substance and the collection device that collects the pollutant chemical substance dissipated from the subject 1 are inserted.
[0041]
FIG. 4 shows a flow chart of the experimental operation (in FIG. 4, the pipelines indicated by thick lines in the pipelines are pipelines through which air flows, and the pipelines indicated by thin lines are pipelines through which no air flows. Is). In this experimental operation, as shown in FIG. 4, the
[0042]
In other words, by operating the air conditioner 6, the external air is purified through the filter 5 and sucked into the first
[0043]
Here, the humidity and temperature of the air in the
[0044]
As described above, a small amount of purified chemical substances are removed from the
[0045]
In this case, air that has been cleaned through the filter 5, the air conditioner 6, and the chemical
[0046]
When the experiment is completed for a predetermined time as described above and the experiment is completed, the experiment operation is stopped when the internal condensation is not generated in the
[0047]
After the experimental operation mode is completed as described above, the bakeout operation mode is started.
[0048]
FIG. 5 shows a flow chart of the bake-out operation (in FIG. 5, the pipe line indicated by a thick line in the pipe is a pipe through which air flows, and the pipe shown by a thin line is a pipe through which no air flows. Road). In this bakeout operation, the subject 1 in the
[0049]
When the
[0050]
Here, in the bakeout operation, the bakeout means 10 performs the bakeout in the
[0051]
Further, when the door of the
[0052]
In addition, an operation unit (not shown) such as an emergency contact switch is provided in the
[0053]
By the way, as described above, a building material such as a wall material or a ceiling material as the
[0054]
Next, examples of the present invention and comparative examples will be described.
[0055]
As an example, No1; warm-up operation (with clean air flowing, the
[0056]
In addition, as a comparative example, following No1; warming up operation → No2; experimental operation → No3; bakeout operation, No4 experimental operation (the
[0057]
And the gas in the
[0058]
In any of the above cases, gas was collected for 60 minutes at a speed of 100 ml / min using TENAX-TA. The area corresponding to the peak corresponding to C6 to C16 was calculated in terms of toluene to obtain a TVOC (total volatile organic compound) value. The results are shown in Table 1 below.
[0059]
[Table 1]
[0060]
The following can be seen in Table 1 above. That is, No1 is a value serving as an initial base for study. Moreover, No2 and No4 have shown that the air quality in the
[0061]
【The invention's effect】
As described above, in the invention described in
[0062]
In addition, in the invention described in
[0063]
In addition, in the invention described in
[0064]
In addition, in the invention according to
[0065]
Further, in the invention described in claim 5, in addition to the effect of the invention described in
[0066]
Further, in the invention according to claim 6, in addition to the effect of the invention according to any one of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a pipe configuration diagram of an apparatus for creating a spatial environment for collecting pollutant chemical substances according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing an example in which building material holding means is provided in the inner chamber.
FIG. 3 is an explanatory view showing the warm-up operation.
FIG. 4 is an explanatory view showing the experimental operation of the above.
FIG. 5 is an explanatory view showing the bakeout operation of the above.
[Explanation of symbols]
1 Subject
2 Internal chamber
3 Outer chamber
4 Double chamber
5 Filter
6 Air conditioner
7 Chemical substance removal means
8 Air supply means
9 Exhaust means
10 Bakeout means
11 First air supply path
12 Return path
13 Second air supply path
14 Humidifier
15 Hot air machine
16 Building material holding means
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