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空氣凈化器是清除室內(nèi)顆粒物的一個有效途徑，但目前市場上空氣凈化器的凈化效果參差不齊，因此在特定的實(shí)驗(yàn)條件下建立一套衡量其凈化效果的評價方法十分必要。該評價方法主要包括選擇實(shí)驗(yàn)平臺、污染物濃度發(fā)生系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)。 按GB/T18801—2008《空氣凈化器》的檢測設(shè)備相關(guān)要求，選用 30m3大尺度環(huán)境艙作為實(shí)驗(yàn)平臺。
1 環(huán)境試驗(yàn)艙概述
環(huán)境試驗(yàn)艙整體構(gòu)造主要由艙體、空氣凈化與溫濕度控制系統(tǒng)、空氣采樣系統(tǒng)、污染源發(fā)生裝置組成。
1.1 艙體
檢測用環(huán)境試驗(yàn)艙由內(nèi)艙和外艙組合而成，內(nèi)艙嵌套于外艙之中，為環(huán)境試驗(yàn)艙主體測試部分，尺寸為3.5m×3.4m×2.5m，體積達(dá)30m3，外艙環(huán)繞在內(nèi)艙外側(cè)，起控溫控濕控制外界環(huán)境的作用。艙體由聚氨酯板材拼接而成，內(nèi)艙的內(nèi)壁為不銹鋼板，型號為304，吸附性小，鋼板連接處用吸附性小的聚四氟乙烯條及硅酮密封膠密封。艙門足夠大，能放進(jìn)大體積的測試樣品，艙門與艙體密封采用低釋放的聚四氟乙烯墊圈。觀察窗設(shè)置在內(nèi)艙的艙門上，離地約1.5m高度，面積約0.25m×0.25m。
1.2空氣凈化與溫濕度控制系統(tǒng)
環(huán)境艙的空氣循環(huán)包括內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)。內(nèi)循環(huán)是指對內(nèi)艙室內(nèi)的空氣進(jìn)行凈化和控溫控濕，測試前，通過控制面板設(shè)置內(nèi)艙溫濕度，打開內(nèi)艙風(fēng)閥，開啟變頻風(fēng)機(jī)、電加熱器和濕膜加濕器。空氣經(jīng)變頻風(fēng)機(jī)產(chǎn)生正壓，進(jìn)入內(nèi)部循環(huán)，依次經(jīng)過表冷器、變頻風(fēng)機(jī)，在通過流量計(jì)控制流量后，由電加熱器加熱，隨后經(jīng)濕膜加濕器進(jìn)行加濕，溫濕度適宜的空氣再進(jìn)入多功能空氣濾清器。***終，潔凈的空氣經(jīng)內(nèi)艙風(fēng)閥送至內(nèi)艙中，同時內(nèi)艙頂部的混勻風(fēng)機(jī)使氣體形成不規(guī)則旋流，加快氣體混勻，使艙內(nèi)不留死角，經(jīng)過數(shù)次循環(huán)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的潔凈程度。測試時，關(guān)閉內(nèi)艙風(fēng)閥，同時打開外艙風(fēng)閥，外艙空氣由風(fēng)閥進(jìn)入系統(tǒng)經(jīng)處理后，回到外艙，此循環(huán)稱外循環(huán)，用于間接控制內(nèi)艙溫度。外艙間接控溫的方式可以有效的避免由于實(shí)驗(yàn)過程中內(nèi)艙中空氣與外界的熱量交換，造成溫濕度變化，從而影響污染物的揮發(fā)規(guī)律。
1.3 污染源發(fā)生裝置
在測試空氣凈化器時，需要測試前，在艙內(nèi)產(chǎn)生一定濃度的污染物，然后開啟凈化器，測試其凈化效率。采用遙控式污染源發(fā)生器迅速產(chǎn)生一定濃度的污染物，該儀器主要由底座、升降臺、表面皿、頂蓋、擴(kuò)散裝置及遙控器構(gòu)成。測試時，將可揮發(fā)的溶液倒入表面皿中，通過電阻絲加熱，表面皿達(dá)到較高的溫度，使液態(tài)污染物迅速氣化，擴(kuò)散裝置發(fā)出的快速氣流使氣態(tài)污染物迅速向周圍擴(kuò)散，利用遙控器控制升降臺的升降，從而間接控制表面皿的開啟與關(guān)閉。遙控器的遠(yuǎn)距離控制，避免測試過程中人與有毒氣體的接觸，使測試過程更加安全。
1.4 空氣采樣系統(tǒng)
環(huán)境試驗(yàn)艙的空氣采樣系統(tǒng)包括采樣口和樣品收集裝置。采樣口采用四管雙通道模式，材質(zhì)為不銹鋼，同時具有進(jìn)氣口和回氣口，避免由于壓力變化而產(chǎn)生負(fù)壓，造成的艙體泄漏。一系列長度不等的套管可嵌套在采樣管上，采集艙內(nèi)不同位置的濃度，增加數(shù)據(jù)采集的可靠性。樣品收集裝置為大氣恒流采樣儀，另外也可以通過便攜式檢測儀器實(shí)時監(jiān)測艙內(nèi)污染物的濃度。
2 環(huán)境試驗(yàn)艙性能
該環(huán)境試驗(yàn)艙采用全不銹鋼內(nèi)壁、內(nèi)外艙組合控溫、遙控式發(fā)生污染物、實(shí)時監(jiān)控等技術(shù)，對該艙的溫濕度控制性、氣密性、本底濃度、回收率和自衰減進(jìn)行測試，結(jié)果見表1。從表中可以看出，該艙溫濕度控制精確，氣密性好，艙壁吸附性小，本底污染物濃度低，回收率高，自衰減率低，能夠真實(shí)模擬室內(nèi)環(huán)境，滿足檢測和科研需要。
表1 環(huán)境試驗(yàn)艙性能測試結(jié)果
| 項(xiàng)目 | 性質(zhì) |
| 溫濕度控制 | 溫度和相對濕度的偏差分別為 |
| 氣密性 | 環(huán)境艙內(nèi)外壓差在0～5Pa時，艙體泄漏量為0.03～1.00m3/h |
| 本底濃度 | 單項(xiàng)污染物濃度<10μg/m3，TVOC<30μg/m3 |
| 回收率 | 甲醛四種不同投放量情況下，回收率均≥85% |
| 自衰減 | 甲醛、苯、甲苯3h自衰減率分別為6.2%、5.6%、4.9% |