装修材料污染物加速释放装置的制作方法

1.本技术涉及建筑领域，尤其涉及一种装修材料污染物加速释放装置。


背景技术：

2.室内各类挥发性污染物对人体带来的健康影响近年来越来越受到人们的关注。例如，甲醛的慢性暴露被证明与神经功能损伤、哮喘、过敏、肝损伤、肺水肿、各类器官癌症和白血病密切相关；苯的慢性暴露有可能带来淋巴细胞水平的剧烈变化，乃至后续的各类淋巴细胞白血病；甲苯慢性暴露的健康效应包括色觉受损、听力受损、神经行为分析能力下降、运动及感觉神经传导速度改变、流产等。装修材料质量的不达标和不当使用是室内挥发性污染物的重要源头。
3.由于装修材料污染物检测周期长、成本高，目前装修材料的生产、销售、进场、使用阶段的污染物检测和控制环节严重缺失，大量高污染装修材料被应用到实际装修过程中，带来极大的室内空气污染风险以及健康隐患。另一方面，随着民众对于室内空气污染影响认识的不断提高，以及室内空气污染事件的频发，装修完成后室内空气污染源识别和处理成为建筑使用者不得不面对的重大需求和严峻问题。
4.目前，装修引起室内空气污染的处理领域存在如下问题：
5.(1)污染源位置和组分识别不清晰。装修完成后，整个空间的装修材料都会室内空气污染物浓度产生贡献，由于材料污染物释放数据的严重缺失，即使检测发现室内空气污染也难以判断引起污染的装修材料类别。无法识别引起污染的装修材料的位置，只能对全部空间或者部分怀疑空间采取治理措施，导致处理资源的浪费或者遗漏关键污染源的处理。无法识别污染的关键组分，导致处理方法选择的针对性下降。
6.(2)无法实现材料真实污染物减量。目前应用最多的室内空气污染处理方式主要有三种：空气净化器、挥发性有机物去除剂、挥发性有机物源去除剂。空气净化器和二氧化氯等挥发性有机物去除剂，基于物理吸附、光解、氧化还原等原理对空气中的挥发性有机物均存在一定的处理效果。但这些方法处理容量有限，且对材料源头中的污染物去除和减量没有作用，不能真正解决室内空气污染持续产生的问题。挥发性有机物源去除剂指通过氧化、衍生、结合等化学反应，在装修材料内部消除或者固定污染物，降低污染物释放速率，持续性改善室内空气质量。这种方法是理想的材料真实污染物减量方法，但截止到目前，只有材料内甲醛去除类产品基于氧化、氨衍生、次甲基活性氢类化合物与醛类的稳定反应，取得了很好材料内甲醛去除效果。但材料挥发性污染物有成百上千种，其中不乏苯系物等致癌性分子，目前对于大部分污染物的源头去除尚缺乏有效的技术手段。
7.(3)处理过程影响居住且成本高昂。挥发性有机物去除剂和源去除剂还有一个关键的问题在于，处理过程中剧烈的化学反应有可能在室内空间引入新的毒性副产物，甚至是更难净化去除的物质。根据berger方程和jgj/t 436-2018的说明可知，加热和增加换气次数是有效的加速材料内部污染物释放的物理方式，有可能成为材料挥发性有机物光谱性的去除方式。但在整个空间长时间采取剧烈的升温手段和通风手段成本非常高昂，需要大
量人力物力的支持，而且处理期间空间内条件恶劣，无法居住，一旦面临着紧急交付等情况则无法使用。
8.下面对已有的几项用于装修材料污染物处理的代表性技术进行描述。
9.中国在审发明cn202110930952.3提供了一种高效空气净化器，该设计通过在外壳上开设多个矩形通孔和在内壳上开设多个通风孔实现多方向进风，配合净化器内部筒状滤芯，使用吸附法实现空气的高效净化。中国在审发明cn202110707591.6提供了一种用于净化空气中有机气体污染物的z型异质结光热催化剂，由铜的氧化物、银、钛酸锶或二氧化钛组成，其光生电荷呈现z型传递路径，可以用于净化室内甲醛、甲苯等有机气体污染物，还将银、铜的氧化物的化学消杀抗菌性与光催化抗菌性结合使其具有优异的抗菌性能。这些发明及同类型设计均对室内空气中挥发性有机物有一定的处理效果，但无法消除装修材料中的挥发性有机物，不能真正解决室内空气污染持续产生的问题。
10.中国在审发明cn201710626091.3提供了一种装修材料甲醛清除剂，内含活性剂可以与甲醛发生高效聚合反应，渗透剂保障活性剂可以深入材料内部，实现了材料内部的甲醛固定，降低了甲醛的释放速率。美国专利us3957431和us4127382指出使用含拨基和氮的五元杂环化合物中的亚胺基团，以及部分杂环化合物中的亚肢基团，均有很好的材料内消醛效果。这些发明及同类型设计均可以实现材料内部分污染物的根本性消除，但存在如下问题：无法判定待处理污染的类型，无法选择针对性的处理剂，很多情况下无法实现材料内高浓度污染物的实际减量；由于装修过程中和装修后无法识别污染发生的位置，所以只能所有位置均采取清除处理，成本很高；容易引入其它毒性副产物，引起其它风险。
11.如何在装修完成后识别室内挥发性污染物源头，以低成本的方式针对性加速材料内部挥发性污染物消除，在不影响其它空间使用的情况下根本性改善空气质量，是当前室内挥发性污染控制领域需要解决的问题。


技术实现要素：

12.为克服相关技术中存在的问题，本技术提供一种装修材料污染物加速释放装置，该装修材料污染物加速释放装置，该装置能够对预设位置进行加热以加速其污染物释放，并通过其设有的净化组件进行吸附净化。
13.为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案如下：
14.提出一种装修材料污染物加速释放装置，包括：主体舱、可调支架及面状加热系统；主体仓设有净化组件，该净化组件通过管路与面状加热系统连通；面状加热系统通过可调支架安装于主体舱，通过改变可调支架的状态能够调整与主体舱之间的位置；面状加热系统配置有加热部件，面状加热系统贴附于预设面时，面状加热系统与预设面之间形成容置空间，该加热部件能够将上述容置空间加热至预设温度。
15.优选地，可调支架包括支架底座、球形轴、支架管；支架底座安装于主体舱，支架管通过球形轴转动连接于支架底座，支架管能够在外力驱使下基于支架底座转动至预设角度、并保持该预设角度。
16.优选地，支架管包括套设的支架内管和支架外管。
17.优选地，其中一支架外管的一端通过球形轴转动连接于支架底座，该支架外管套设有支架内管，该支架内管远离前述支架外管的一端通过球形轴承转动连接有另一支架外
管。
18.优选地，支架管中空，相连的支架管将可调支架及面状加热系统与净化组件连通。
19.优选地，面状加热系统包括支撑骨架及加热系统面层，加热系统面层形成一侧开口的加热腔体，通过调整支撑骨架可改变该加热腔体开口的大小。
20.优选地，加热腔体内侧设置有与外骨架连接的内骨架，内骨架敷设有加热系统面层，内骨架上敷设的加热系统面层将加热腔体分割为内腔和外腔；内骨架上敷设的加热系统面层配置有加热部件及污染物传感器。
21.优选地，加热部件包括若干环形嵌套的加热带，至少一加热带设有加热带气孔，加热带气孔连通内腔及外腔。
22.优选地，净化组件包括进气泵、硅胶罐、活性碳罐，进气泵用于将可调支架及面状加热系统的内腔内气体运送净化组件，以使该部分气体经硅胶罐及活性碳罐进行净化。
23.优选地，主体舱设有电子控制组件；电子控制组件包括控制按键、显示屏及信息处理模块。
24.本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：提出一种装修材料污染物加速释放装置，包括：主体舱、可调支架及面状加热系统；主体仓设有净化组件，该净化组件通过管路与面状加热系统连通；面状加热系统通过可调支架安装于主体舱，通过改变可调支架的状态能够调整与主体舱之间的位置；面状加热系统配置有加热部件，面状加热系统贴附于预设面时，面状加热系统与预设面之间形成容置空间，该加热部件能够将上述容置空间加热至预设温度。该装置能够对预设位置进行加热以加速其污染物释放，并通过其设有的净化组件进行吸附净化。
25.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
26.通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
27.图1是本技术实施例1的整体结构示意图。
28.图2是图1所示a-a方向的剖面图。
29.图3是图1所示b-b方向的剖面图。
30.图4本技术实施例1的支架长度调整示意图1。
31.图5本技术实施例1的支架长度调整示意图2。
32.图6本技术实施例1的支架长度调整示意图3。
33.图7本技术实施例1的面状加热系统第一状态下的俯视图示意图。
34.图8本技术实施例1的面状加热系统第二状态下的俯视图示意图。
35.图9本技术实施例1的面状加热系统第三状态下的俯视图示意图。
36.图10本技术实施例1的面状加热系统第一状态下的仰视图示意图。
37.图11本技术实施例1的面状加热系统第二状态下的仰视图示意图。
38.图12本技术实施例1的面状加热系统第三状态下的仰视图示意图。
39.图13本技术实施例1的图7中c-c处剖面示意图。
40.图14本技术实施例1的图8中c-c处剖面示意图。
41.图15本技术实施例1的图9中c-c处剖面示意图。
42.图16是本技术实施例1的应用示意图。
43.附图标记说明
44.104-控制键，5-显示屏和信息处理模块，6-主体舱，7-滑轮，8-滑轮固定器，9-主体舱门，10-进气孔，11-进气泵，12-第一硅胶罐，13-第二硅胶罐，14-第一活性碳罐，15-第二活性碳罐，16-单向阀，17-支架底座，18-第一支架外管，19-第一支架内管，20-支架密封圈一，21-支架卡扣一，22-第二支架外管，23-第二支架内管，24-支架密封圈二，25-支架卡扣二，26-第三支架外管，27-第三支架内管，28-支架密封圈三，29-支架卡扣三，30-第一球形轴，31-第二球形轴，32-第三球形轴，33-支架内进气管路，34-进气管路气孔，35-面状加热系统面层，36-外骨架，37-外底座，38-内骨架，39-内底座，40-内腔，41-外腔，42-加热带，43-加热带气孔，44-污染物传感器，45-外腔气孔，46-密封胶圈
具体实施方式
45.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
46.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
47.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
48.下面通过具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细说明。
49.实施例1
50.参考图1至图16所示，一种装修材料内挥发性污染物去除装置，可以完成室内有机物污染源识别和加速释放，其特征在于：包括主体舱、进气气路、支架、面状加热系统、电子控制组件。其中，主体舱上部固定支架，下部四角固定滚轮方便推动，内部固定进气管路部件，侧面安装有门方便进气管路部件更换。主体舱内进气管路依次串联有进气泵、硅胶罐、活性碳罐、单向阀，后穿过支架，连接至面状加热系统内腔。面状加热系统由内腔、开放外腔、污染物传感器、支撑骨架构成，内腔和开放外腔固定于支撑骨架并共用一面，加热带密集覆盖至该面，加热带附近开有内侧小孔，联通内腔和开放外腔。面状加热系统外腔一侧开有出气孔，附近固定有污染物传感器。支撑骨架用于调整内腔和外腔形状，以及调整外墙与
待测地点的接触面积。电子控制组件包括设置在主体舱上的显示屏和控制键，以及信息处理模块，所述控制键、加热带、进气泵、污染物传感器通过信号传输线连接信息处理模块，由信息处理模块控制。
51.本实施例用于装修材料挥发性有机物加速去除的装置主要由主体舱6、进气气路、支架、面状加热系统、电子控制组件组成，其中：
52.主体舱6为1.2米边长钢质立方体，底部四角各有一个滑轮7，每个滑轮直径15厘米，安装有滑轮固定器8，便于主体舱6灵活移动或固定。支架分为三段，每段均可在在一定范围内拉长和缩短，近主体舱段和中段长度变化可以扩大和缩小支架的覆盖范围，近面状加热系统段长度变化可联动面状加热系统支撑骨架集中或张开，从而缩小和放大面状加热系统外腔对外开放面积。较大开放面积可提升面状加热系统和待处理表面的接触面积，提升处理效果，较小开放面积可适应较小的待处理表面形成局部空间，在设备不使用时便于收缩存放面状加热系统，方便整个设备的移动。支架三段之间通过球形转轴连接，方便支架可以按照需求自由调整面状加热系统外腔的朝向，配合支架各段可以调节的长度，以适应室内屋顶、墙面、地面等不同的待处理位置。具体实施本发明装置时，外腔开放面面积上限应不低于1米半径的圆形，支架每段最大长度应不低于1米，支架相邻段可形成角度应不超过60度。
53.具体来说，支架外管包括：第一支架外管18、第二支架外管22及第三支架外管26；
54.主体舱6上部固定有可调支架，该可调支架由钢质材料制作，可调支架包括至下而上依次连接的：支架底座17、第一球形轴30、第一支架外管18、第一支架内管19、第二球形轴31、第二支架外管22、第二支架内管23、第三球形轴32、第三支架内管27、第三支架外管26。
55.第一球形轴30用于改变第一支架外管18及第一支架内管19与支架底座17之间的相对角度；第一支架内管19套设于第一支架外管18，第一支架内管19能够基于第一支架外管18伸缩。第二球形轴31用于改变第二支架外管22及第二支架内管23与第一支架内管19之间的相对角度；第二支架内管23套设于第二支架外管22，第二支架内管23能够基于第二支架外管22伸缩。第三球形轴33用于改变第三支架外管26及第三支架内管27与第二支架内管23之间的相对角度；第三支架内管27套设于第三支架外管26，第三支架内管27能够基于第三支架外管26伸缩。
56.本技术中，为了统一支架外观规格，将支架外管的规格设为：长60厘米、外径12厘米、内径10厘米，其内侧距顶部3厘米和6厘米处有环形凸起，凸起高度为1厘米，用于固定各个支架密封圈(厚度12毫米)。所有支架外管距顶部10厘米处对开有支架卡扣螺纹孔，孔径为1厘米。第一支架内管19和第二支架内管23长度均为60厘米，外径9厘米，内径7厘米，外侧径向每隔10厘米有成对支架卡扣螺纹孔，孔深度为7毫米，直径为1厘米。第三支架内管27长度120厘米，顶部固定于第三球形轴32，底部固定于面状加热系统内底座39。第三支架内管27外侧距顶部60厘米之间径向每隔10厘米有成对支架卡扣螺纹孔，孔深度为7毫米，直径为1厘米，外侧距底部10厘米之间布设4个进气管路气孔34，气孔穿透管壁，直径为1厘米。所有支架内管、外管、球形轴内部联通，连接处有密封圈保证气路密封，形成支架内进气管路33。
57.面状加热系统由内腔40、外腔41、污染物传感器44、支撑骨架构成，支撑骨架为倒伞型结构。支撑骨架均为钢质，支撑骨架包括：外底座37、外骨架36；具体来说，外底座37为直径14厘米，厚1厘米圆盘，外底座37正面固定有第三支架外管26，外底座37侧面辐射有8根
长为1.42米的外骨架36；内底座39为直径14厘米，厚1厘米圆盘，正面固定有第三支架内管27(从外底座37穿过)，每根外骨架36距离外底座37九十五厘米处和内底座39之间均连接有内骨架38，长度为67厘米。
58.面状加热系统面层35材质为特氟龙，覆盖在外骨骼36和内骨骼38上，形成内腔40和外腔41，两腔共用面均匀覆盖有5条环状嵌套加热带42，宽度为8厘米，材料为硅橡胶，升温上限为80℃。每条加热带42上均匀开有四个加热带气孔43，孔径为3毫米，联通两腔。外腔41一侧开有外腔气孔45，孔径为2厘米。污染物传感器44固定于一根内骨架38，本实施例使用tvoc pid传感器，测量范围为0.01-0.2mg/m3。外腔41对外开放面边缘具有密封胶圈46。
59.主体舱6内部固定有进气管路部件，包括：进气孔10、进气泵11、第一硅胶罐12、第二硅胶罐13、第一活性碳罐14，第二活性碳罐15、单向阀16；前述部件均使用20毫米内径特氟龙管连接，通过支架内进气管路33，连接至内腔40。
60.主体舱6侧面安装有主体舱门9，面积为0.5*0.4米，目的在于方便更换活性碳等耗材。活性碳为10mm椰壳活性碳，单向阀16内安装有可更换的圆形石英滤膜，滤膜孔径为0.2μm，半径为18毫米。整个进气管路在不影响气路流速的情况下，保证进气的干燥和洁净程度，避免进气污染待处理表面。第一硅胶罐14和第二硅胶罐15为透明材料，方便观察及时更换硅胶。
61.电子控制组件包括设置在主体舱6上的控制键104，控制键104包括但不限于：开关键、设定键、回车键、加减键，以及显示屏和信息处理模块5，所述控制键1-4、加热带42、进气泵11、污染物传感器44通过信号传输线连接信息处理模块5。
62.本实施例的操作方法为：
63.1.根据污染目标位置及待处理表面的大小，将外腔41开放面调整到合适大小后压在污染目标位置，形成局部密闭空间。具体操作方法为：将主体舱6移动到目标位置附近合适位置，使用滑轮固定器8进行固定；调整第三支架内管27位置，拉动内底座39，改变外腔41对外开放面积与待处理表面基本一致，使用支架卡扣三29固定；调整第一支架内管19和第二支架内管23至合适长度，转动各球形轴，将外腔41压在污染目标位置，形成局部密闭空间，使用支架卡扣一21和支架卡扣二25进行固定。基于上述设计，本实施例可以在屋顶、墙面、地面等不同的待处理位置形成稳定的密封空间，密封胶圈46进一步保证了空间的气密性。外腔41开放面积上限为1米半径的圆盘，支架各段最大长度为1米，支架相邻段最小可形成45度内折角。
64.2.点击设定键2，配合回车键3和加减键4，设定加热带42温度(缺省值为40℃，区间为30-80℃)，进气泵11流速(外腔41最大体积为0.74m3，流速缺省值为0.74m3/h，区间为0.74-14.8m3/h)，污染物限值(缺省值为0.06mg/m3 tvoc,区间为0.01-0.20mg/m3tvoc)。
65.3.点击开关键1启动设备，污染物传感器44每隔5分钟测量一次局部空间污染物浓度，连续测量三次变异系数过高则继续测量至变异系数在0.5之内，如果所有测量结果平均数低于设定限值，设备自动关闭，如果高于设定限值，加热带42和进气泵11启动，加热温度和气体流速达到设定数值。气体经过整个进气管路，穿过进气管路气孔34进入内腔40,经过加热后穿过加热带气孔43,通入外腔41加热污染目标位置。面状加热系统面层35将升温过程控制在局部空间，减少对室内其它空间的影响。
66.4.污染物传感器44每隔5分钟测量一次局部空间污染物浓度，直到连续三次测量
结果均低于设定限值后关闭，并关闭设备。如果下降速率低于预期，可通过控制键2-3调整局部空间温度和换气率。
67.在不损坏待处理表面的前提下，应根据传感器反馈的局部空间污染浓度计算污染下降速率，综合考虑系统的节能效果，调节进气泵流速和加热带温度。进气泵正常工作状态下，外腔换气次数上限应不低于20次/小时。为保证进气气流顺畅，加热充分，外腔不会形成过高压力，整个进气管路最小内径处不低于20毫米，面状加热系统加热带周围气孔直径优选为3毫米，外腔出气孔直径优选为20毫米。
68.使用传感器连续测量的结果的平均结果表示局部空间的污染物浓度，连续测量间隔不低于5分钟，测量次数不低于3次。如果测量结果的变异系数过高，应增加测量次数。所述污染物传感器应根据实际需要选择挥发性有机物传感器，例如光电甲醛传感器、pid苯或者其它有机物传感器。污染物传感器测量范围的选择应根据实际需求确定。例如，按照jgj/t 436标准，f1-f4级材料对应甲醛的释放率为0.01-0.12mg/m2
·
h，根据下式1，待处理面积承载率为1，换气率为1次/小时的场景下，甲醛测量浓度应覆盖0.01-0.12mg/m3。
69.c＝(s/q)
×eꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(式1)
70.式1中，c指舱内平衡浓度，s指材料面积承载率，q指舱内换气率，e指材料释放率。
71.本发明的装修材料挥发性有机物加速释放装置及使用方法目标为解决装修材料污染物去除过程中的多个问题：在装修过程中和装修完成后，通过局部加热和增加换气率，实现装修材料挥发性有机物的整体去除；在目标污染处理位置形成临时局部密闭空间，配合污染物传感器检测快速判断污染发生位置，确定污染处理的范围；只在确定的污染位置形成有限的空间提升温度和换气率，连续检测材料污染释放速率，在释放率达到要求后即停止处理，大幅度节约处理时间和经济成本；系统根据局部空间的污染物浓度是否到达处理目标，自动启停加热和换气装置，操作难度低，自动化水平高；只在确定的污染位置周围发生温度和气流剧烈变化，不影响室内其它空间正常使用；通过支架、主体舱滑轮、面状加热系统骨架互相配合，灵活适应室内不同位置不同大小的污染释放表面；采用辐射配合气体传热的方式提升装修材料温度，不直接加热，在不损坏材料的基础上提升处理效果。
72.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
73.以上内容是结合具体的实施方式对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本技术所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。