专利名称：多功能环境模拟光催化反应舱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量和评价建筑和室内装饰材料和室内用品释放污染物研究的装置，特别是用模拟光催化反应舱来研究，属于环境监测技术领域。
背景技术：
随着城市经济的不断发展，现代居民生活和工作条件的不断改善，人们在室内环境中的停留时间日益增长，使过去关注的室外空气污染迅速扩展到室内空气污染对人体健康的影响。建筑和室内装饰材料和室内用品是室内空气的主要污染源，目前利用小型环境舱模拟各种室内环境进行测量和评价建筑和室内装饰材料和室内用品释放污染物已经成为重要的手段。除了建筑和室内装饰材料的测量和评价外，对室内空气的治理和净化也成为当今人们关注的焦点问题。半导体多相光催化技术以其无选择性、无环境二次污染、持久高效等有优点，成为具有广阔应用前景的新净化技术。采用光催化反应舱研究和评价与室内空气净化的相关技术或问题已经成为国际上公认的一种科学研究方法，光催化空气净化剂作为新技术产物，对其空气净化性能的表征也应最终纳入到该体系中进行评判。
目前我国市场上有一些生产小型环境测试舱的厂家，这些厂家的产品大多具有控温、控湿装置、样品采集装置、有的还配有进气动力装置等。这些产品主要用于环境模拟和建筑和室内装饰材料的测量和评价等领域。而在光催化反应器的生产领域，我国目前主要集中在液相光催化反应器的开发和研究，且多为污水处理反应装置，对于评价光催化空气净化效果的气相光催化反应器的研究和生产尚处于起步阶段。现在市场上的小型环境测试舱，只能作为可以控制环境条件的一般环境舱使用，不能满足作为考察光催化剂净化效果的气相光催化反应器的基本应用，其主要有以下缺点(1)产品功能单一，只能作为可以控制环境条件的一般环境舱使用，不能满足作为气相光催化反应器的基本应用，应用范围较窄。
(2)价格昂贵，有的甚至市场价格达数十万元，不利于推广应用。
(3)一些产品精度差，设计不合理，给分析结果造成很大误差。
发明内容
本实用新型的目的是在于提供一种多功能环境模拟光催化反应舱的技术方案，以克服一般环境舱不能作为气相光催化反应器使用、一舱多用的缺陷。
本实用新型的技术方案这种多功能环境模拟光催化反应舱，是长方体形的，它包括外箱体，控制面板和内舱三大部分，其特点在于外箱体上安装有密封舱门、开关阀门、转子流量计和连接导管，密封舱门上有密封胶条、观察窗和锁紧把手；该舱的前面是控制面板，其上装有温湿度控制器、总开关、灯开关风扇开关，控制面板上的开关和按钮，进行温湿度的设定和控制以及控制光源和风扇；内舱外形为一个圆柱型不锈钢容器，其内装有由温湿度控制器控制的加湿装置和除湿装置以及进气口，传感器、载物台、风扇、采样管、光源，底部还装有由温湿度控制器控制的加热板，舱内部件通过导线穿出内舱与控制面板上的控制开关连接，穿出口处用聚四氟乙烯垫圈和硅胶密封；内舱和外箱体之间填充保温材料，舱外的气流经导管连接的开关阀门到达压力显示表，再经转子流量计、进气导管到达进气口后进入内舱，内舱中的风扇将舱内气体混匀，温湿度控制器与加湿装置、除湿装置、加热板、传感器之间有导线连接；控制面板上的各个开关与被控制部件之间有导线连接。
采样管是一根布满小孔的钢管，位于内舱中上部，其一端封闭，另一端穿过内外舱，连接气嘴和阀门探出舱外，和内舱体的接口处用密封垫圈和螺母紧密连接。
本实用新型的有益效果本多功能环境模拟光催化反应舱可用于测量和评价建筑和室内装饰材料和室内用品释放污染物研究，光催化降解气态空气污染物效果研究，还可作为简易的配气工具，是室内空气污染研究和防治专业机构和工程建筑检测机构进行科学研究和对外服务的有力工具。
本实用新型具有简单实用的优点，且造价较低，气源稳定，应用便利。
图1多功能光催化反应舱的内部结构示意图图中1.阀门 2.压力表 3.温湿度控制器 4.总开关 5.灯开关 6.风扇开关7.转子流量计 8.进气导管 9.加湿装置 10.除湿装置 11.风扇 12.传感器 13.采样管 14.灯 15.载物台 16.加热板 17.进气口 18.外箱体 19.控制面板 20.内舱体21舱门 22.密封胶条 23.观察窗 24.缩紧把手具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步说明多功能环境模拟光催化反应舱，是长方体形的，它包括外箱体，控制面板和内舱三大部分，其特点在于外箱体18上安装有密封舱门21、开关阀门1、转子流量计7和连接导管8，密封舱门上有密封胶条22、观察窗23和锁紧把手24；该舱的前面是控制面板19，其上装有温湿度控制器3、总开关4、灯开关5风扇开关6，控制面板上的开关和按钮，进行温湿度的设定和控制以及控制光源14和风扇11；
内舱20外形为一个圆柱型不锈钢容器，其内装有由温湿度控制器3控制的加湿装置9和除湿装置10以及进气口17，传感器12、载物台15、风扇11、采样管13、光源14，底部还装有由温湿度控制器3控制的加热板16，舱内部件通过导线穿出内舱与控制面板上的控制开关连接，穿出口处用聚四氟乙烯垫圈和硅胶密封；内舱和外箱体之间填充保温材料，舱外的气流经导管连接的开关阀门1到达压力显示表2，再经转子流量计7、进气导管8到达进气口后进入内舱，内舱中的风扇11将舱内气体混匀，温湿度控制器与加湿装置、除湿装置、加热板16、传感器12之间有导线连接；控制面板上的各个开关与被控制部件之间有导线连接。
采样管13是一根布满小孔的钢管，位于内舱中上部，其一端封闭，另一端穿过内外舱，连接气嘴和阀门探出舱外，和内舱体的接口处用密封垫圈和螺母紧密连接。
本多功能光催化反应舱的内舱选用不锈钢(1Ni18Cr9Ti)为主要材料，在设计中考虑了要允许进行多种类型的建筑材料和消费产品的测试和多功能性，对选用材料的硬度和强度都有一定的要求，同时无吸附性和化学反应性，其内表面光滑、平整。整个反应舱由内舱、外箱体和控制面板三部分组成，结构密封严紧，内外舱之间填充保温材料。安装有温度调节装置、湿度调节装置、气体混匀装置、进气流量控制装置、采样装置、光源等部件。
各部件工作原理如下温度调节装置的基本工作原理通过位于前控制面板上的温湿度控制器3连接的位于密封舱夹层内的石英加热管16来实现加热控制，当舱内温度低于设定温度时，自动加热；当达到设定温度时，自动切断加热电源。这样，可以使舱内温度基本恒定在温湿度控制器设定的温度。温湿度控制器由电脑芯片和高精度温湿度传感器和智能化控制技术组成，可实现温湿度的显示和设定功能。温度调节的设计上限为70℃。舱体采用多根石英管底部加热，为了防止外界环境温度的影响，内舱体用隔热材料包扎。当环境温度为22℃时，将舱内温度加热到40℃所需的时间约为10min。
湿度调节装置的基本工作原理湿度调节装置由加湿装置和除湿装置组成。加湿装置9设有一个不锈钢蓄水罐，在蓄水罐底部加装了超声波振荡器。可振荡出水雾，达到给气体加湿的目的。除湿装置10安装有一个气体循环泵，在循环泵的出口处连接一个内置干燥剂(如CaO2粉剂)，被除湿后的气体再返回环境舱内。当密封舱内湿度高于试验要求时，温湿度控制器自动启动气体循环泵除湿，当湿度低于设定要求时，启动加湿装置加湿。湿度调节的设计范围为10～90％RH。
气体混匀装置为了使舱内气体混合均匀，温湿度均衡，在内舱安装一个微型调节风扇11，可由位于前面板的开关6可调节转速。
进气流量控制装置主要由开关阀门1、压力显示表2、转子流量计7、连接导管8和进气口17组成，气体经导管连接的开关阀门1到压力显示表2，再经转子流量计7最终到达进气口17，进入内舱20。配备的转子流量计(可根据需要更换不同量程)，主要用来调节气体流量，控制舱内气体的交换率。
采样装置为一根布满小孔的不锈钢管13，可充分保证采集的污染气体均匀，有代表性。其末端有控制阀门，可控制输出气体的流量。
光源14可为日光灯、紫外灯或黑光灯，可根据需要，选择安装。可通过位于前面板的开关5分别进行控制。
整个环境模拟光催化反应舱的工作原理为通过温湿度调节装置和进气流量控制系统来控制舱内温度、湿度和空气交换率，使放入舱内的待测材料处于设定的环境条件中，待一定时间后，经样品采集管采集气体样品，最终将气体样品送入相应的检测器进行检测，实现环境监测的目的。如果进行光催化反应试验，舱内还提供了日光灯或紫外灯，可作为光催化反应光源，在舱内进行光催化反应实验，连接检测器后可方便的进行光催化效果的考察。
权利要求1.一种多功能环境模拟光催化反应舱，是长方体形的，它包括外箱体，控制面板和内舱三大部分，其特征在于外箱体(18)上安装有密封舱门(21)、开关阀门(1)、转子流量计(7)和连接导管(8)，密封舱门上有密封胶条(22)、观察窗(23)和锁紧把手(24)；该舱的前面是控制面板(19)，其上装有温湿度控制器(3)、总开关(4)、灯开关(5)风扇开关(6)，控制面板上的开关和按钮，进行温湿度的设定和控制以及控制光源(14)和风扇(11)；内舱(20)外形为一个圆柱型不锈钢容器，其内装有由温湿度控制器(3)控制的加湿装置(9)和除湿装置(10)以及进气口(17)，传感器(12)、载物台(15)、风扇(11)、采样管(13)、光源(14)，底部还装有由温湿度控制器(3)控制的加热板(16)，舱内部件通过导线穿出内舱与控制面板上的控制开关连接，穿出口处用聚四氟乙烯垫圈和硅胶密封；内舱和外箱体之间填充保温材料，舱外的气流经导管连接的开关阀门(1)到达压力显示表(2)，再经转子流量计(7)、进气导管(8)到达进气口后进入内舱，内舱中的风扇(11)将舱内气体混匀，温湿度控制器与加湿装置、除湿装置、加热板(16)、传感器(12)之间有导线连接；控制面板上的各个开关与被控制部件之间有导线连接。
2.根据权利要求1所述的多功能环境模拟光催化反应舱，其特征在于采样管(13)是一根布满小孔的钢管，位于内舱中上部，其一端封闭，另一端穿过内外舱，连接气嘴和阀门探出舱外，和内舱体的接口处用密封垫圈和螺母紧密连接。
专利摘要本实用新型涉及一种测量和评价建筑和室内装饰材料和室内用品释放污染物研究的装置，特别是用模拟光催化反应舱来研究，属于环境监测技术领域。整个反应舱由内舱、外箱体和控制面板三部分组成。外箱体上安装有密封舱门、开关阀门、转子流量计等；该舱的前面是控制面板，其上装有温湿度控制器、总开关、灯开关风扇开关，进行温湿度的设定和控制以及控制光源和风扇；内舱是本多功能光催化反应舱的主要部分，内外舱之间填充保温材料，安装有温度调节装置、湿度调节装置、气体混匀装置等；本实用新型的有益效果可作为简易的配气工具，具有简单实用的优点，且造价较低，气源稳定，应用便利。
文档编号B01J19/12GK2838742SQ20052002648
公开日2006年11月22日 申请日期2005年7月1日 优先权日2005年7月1日
发明者白志鹏, 高翔, 郭婷, 苗娟 申请人:南开大学