[发明专利]一种空气净化器除臭氧性能的测试装置及方法

权利要求书

1.一种空气净化器除臭氧性能的测试装置，其特征在于，包括：

试验舱(20)，用于容置待测空气净化器，模拟实际室内使用环境；

臭氧发生装置(10)，所述臭氧发生装置(10)与试验舱(20)的进风口相连通，用于持续向所述试验舱(20)内输送臭氧；以及

排风净化装置(30)，所述排风净化装置(30)与试验舱(20)排风口相连通，且所述排风净化装置(30)连通室外。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述臭氧发生装置(10)包括依次连接的风机(13)、污染物投放口(14)、风量测定装置(15)及上游采样口(16)，其中，

所述风机(13)用于提供送风动力，向试验舱(20)内输送臭氧，并调节输送流量；

污染物投放口(14)设置于风机(13)和试验舱(20)的连接处，用于投放臭氧；

风量测定装置(15)设置于风机(13)的下游，用于测定风机(13)提供的风量；

上游采样口(16)用于测定试验舱(20)进风口的臭氧浓度。

3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，还包括：

过滤器，所述过滤器包括颗粒物净化装置及气态污染物去除装置，用于净化试验舱(20)本底浓度；或者

纯净气源，用于连接至臭氧发生装置(10)的气源口，提供气源。

4.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述臭氧发生装置(10)还包括湿度调节器，用于调节输送至试验舱(20)的气体湿度。

5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述试验舱(20)包括试验舱本体(21)、气流控制装置(22)、传送装置(23)、进风阀(24)、排风阀(25)、采样点和温湿度调节装置，其中，

所述试验舱本体(21)用于容置待测空气净化器，构成封闭的测试环境；

所述气流控制装置(22)用于控制臭氧和气流的均匀混合；

所述传送装置(23)，所述传送装置(23)能够实现空气净化器在试验舱操作窗口与指定测试位置之间的相互传送，包括放置待测空气净化器的可升降移动平台(23)，用于调节待测空气净化器的位置；

所述进风阀(24)设置于试验舱(20)的进风口，用于实现试验舱(20)与臭氧发生装置(10)的连接处的开闭；

所述排风阀(25)设置于试验舱(20)的出风口，用于实现试验舱(20)与排风净化装置(30)的连接处的开闭；

所述采样点设置于所述试验舱(20)内，用于采集试验舱(20)内的气体浓度；

所述温湿度调节装置设置于所述试验舱(20)内，用于调节所述验舱(20)的温湿度至预定值。

6.根据权利要求5所述的测试装置，其特征在于，所述气流控制装置(22)包括：

搅拌风扇(221)，所述搅拌风扇(221)设置于试验舱(20)的进风口处，用于均匀混合臭氧发生装置(10)输出的气体；以及

循环风扇(222)，所述循环风扇(222)用于测试过程中保证试验舱(20)内的气流充分混合。

7.根据权利要求5所述的测试装置，其特征在于，试验舱本体(21)的内壁采用抗臭氧氧化腐蚀的材料。

8.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述排风净化装置(30)包括下游采样口，用于测定试验舱(20)出风口的臭氧浓度。

9.一种采用如权利要求1-8任一项所述的空气净化器除臭氧性能的测试装置的测试方法，包括：

将待测空气净化器固定于试验舱内，在预定条件下完成臭氧自然衰减系数测试；

以预定浓度向所述试验舱内输入臭氧，当试验舱排风口的臭氧浓度稳定后，开启待测空气净化器；

持续以预定浓度向所述试验舱内输入臭氧，当待上游持续通入的臭氧气体累积量达到限值时，或者试验舱排风口浓度达到与试验舱进风口投放的臭氧浓度相同后，关闭空气净化器与臭氧发生装置，计算臭氧累积净化量和洁净空气量。

10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于：

所述将待测空气净化器固定于试验舱内，在预定条件下完成臭氧自然衰减系数测试包括：

将待测空气净化器固定于试验舱内的传送装置上，自然衰减系数测试过程中待测样机处于关机状态；

开启试验舱的温湿度调节装置，并开启臭氧发生装置的风机，降低试验舱本底污染物浓度，待试验舱内本底浓度、温度和相对湿度达到规定状态；

开启搅拌风扇和循环风扇，打开臭氧发生装置及试验舱的进风阀和排风阀，往试验舱的进风口内持续稳定通入气态浓度为(0.48±0.04)mg/m³的臭氧，同时持续监测试验舱进风口臭氧浓度和风量，以及排风口处臭氧浓度；

持续监测排风口臭氧浓度，待预定时长内排风口臭氧浓度变化范围小于等于5％时，则试验舱处于上稳定状态，记录半小时内的臭氧浓度，取其平均值记为C₀；

计算自然衰减系数K_e，包括：

舱内臭氧污染物的质量传递过程满足质量守恒：

式中：

C——试验舱内污染物浓度，单位为毫克每立方米；

C_in——试验过程中进风口持续恒定投放的臭氧浓度，单位为毫克每立方米；

Q_in——试验舱进风口风量，单位为立方米每小时；

k₀——污染物的自然沉降率，单位为每小时；

k——试验舱的换气次数，单位为每小时；

V——试验舱体积，单位为立方米；

O——净化器去除臭氧的洁净空气量，单位为立方米每小时；

当试验舱处于上稳定状态时，式1中的dC/dt＝0且CADR＝0，从而得到自然衰减常数为：

式中：

C₀——上稳定状态时，试验舱内污染物浓度，单位为毫克每立方米；

进行总衰减测试，包括：

所述以预定浓度向所述试验舱内输入臭氧，当试验舱排风口的臭氧浓度稳定后，开启待测空气净化器包括：

自然衰减系数完成后，开启待测样机至额定状态，开启的时刻记为t＝0h；

保持搅拌风扇和循环风扇开启，试验舱的进风口仍稳定持续通入浓度为0.48±0.04mg/m³的臭氧，同时持续监测试验舱排风口处臭氧浓度，每各预定时长记录一次数据，包括进风口风量、进风口污染物浓度、排风口污染物浓度，待排风口的臭氧浓度下降至预定时长内变化范围小于等于超过5％时，则试验舱第一次处于下稳定状态，记录半小时内的臭氧浓度，取其平均值记为下稳定状态的浓度Ct；

计算待测样机的臭氧洁净空气量，包括：

当试验舱处于上稳定状态时，式1中的dC/dt＝0，从而得到待测样机去除臭氧的洁净空气量：

式中：

C_t——下稳定状态时，试验舱内污染物浓度，单位为毫克每立方米；

进行累积净化量的测试，包括：

待进风口持续通入的臭氧气体累积量达到机器针对目标污染物洁净空气量设定对应的累积净化量限值时，或下稳定状态浓度高于预定规定的限值，两者取最先到达的时间，结束试验；

计算臭氧累积净化量：

式中：

C_out，n——试验过程中，待测样机运行后从t＝0h开始，排风口在n时刻的实时臭氧浓度，单位为毫克每立方米；

q——每小时舱内换气量，单位为立方米每小时；

t——试验结束点的时刻，单位为小时；

Δt——臭氧仪器记录每个臭氧浓度的时间步长，单位为小时；

k_e——总衰减常数，单位为每小时。