CN102828627A - 数字智能整体式称量间 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字智能整体式称量间，包括组合墙体和空气处理系统，组合墙体的内部设置操作空间，空气处理系统中，对内进风口设置于组合墙体的下部，新风阀安装于对内进风口，回风口设置于操作空间的底部，初效过滤器的进风口与回风口相通，初效过滤器、中效过滤器、变频风机、高效过滤器和静压箱之间的风道依次连接，静压箱置于操作空间的顶部，自循环均流膜安装于静压箱的自循环出风口，外循环均流膜安装于静压箱的外循环出风口，对外出风口设置于组合墙体的上部，排风阀安装于对外出风口。本发明通过多级过滤器净化空气并通过静压箱上的自循环均流膜将净化后的空气匀速吹出，在操作空间形成高洁净度的工作环境。

Description

数字智能整体式称量间

技术领域

本发明涉及一种用于进行粉尘、试剂称量、分装的称量间，尤其涉及一种高洁净度的数字智能整体式称量间。

背景技术

称量间是一种用于制药、微生物研究和科学实验等场所专用的房间，用于进行粉尘、试剂称量、分装。现有大部分的称量间采用普通房间洁净处理后，作为称量间用，没有相应的空气处理系统，更没有配套的自动化控制系统，难以控制粉尘、试剂外溢、上扬，工作人员容易吸入粉尘、试剂对人体健康形成危害，而且还存在粉尘、试剂的交叉污染，危及外界环境及室内人员的安全。

专利号为“201020695956.5”的发明专利，公开了一种称量间，包括房体和称量台，称量台设置于房体内，还包括层流罩、风口和排风口，所述层流罩设置房体内、称量台的上方，所述风口设置于房体的顶部，所述排风口设置于房体的下部，所述排风口外设置有排风机。该专利通过安装在房体的顶部的风口，使房体内形成一股由上到下的气流，层流罩将称量台上方的空气往下压，这样在称量活性炭的时候，由于气流的作用，漂浮在空中的尘埃和微型颗粒物质，就被压到地面表层的空气中，然后通过设置于房体的下部的排风口和外部的排风机，将被压到底层的尘埃和微型颗粒物质直接排出房体外，这样就可以有效防止粉尘污染和扩散，减少损耗，改善了工作环境。该专利虽然形成了简单的空气循环系统，但整个系统结构过于简单，无法完成对空气的高效净化和匀速控制，并不能真正解决传统称量间的环境污染和交叉感染的问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高洁净度的数字智能整体式称量间。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明所述数字智能整体式称量间包括组合墙体和空气处理系统，所述组合墙体的内部设置操作空间，所述空气处理系统包括对内进风口、新风阀、回风口、初效过滤器、中效过滤器、变频风机、高效过滤器、静压箱、自循环均流膜、外循环均流膜、排风阀和对外出风口，所述对内进风口设置于所述组合墙体的下部，所述新风阀安装于所述对内进风口，所述回风口设置于所述操作空间的底部，所述初效过滤器的进风口与所述回风口相通，所述初效过滤器的出风口与所述中效过滤器的进风口连接，所述中效过滤器的出风口与所述变频风机的进风口连接，所述变频风机的出风口与所述高效过滤器的进风口连接，所述高效过滤器的出风口与所述静压箱的进风口连接，所述静压箱置于所述操作空间的顶部，所述静压箱包括用于送风至所述组合墙体内的自循环出风口和用于送风至所述组合墙体外的外循环出风口，所述自循环均流膜安装于所述静压箱的自循环出风口，所述外循环均流膜安装于所述静压箱的外循环出风口，所述对外出风口设置于所述组合墙体的上部，所述排风阀安装于所述对外出风口。

应用时将初效过滤器安装在贴近地面的墙体部位，在变频风机的作用下，空气由回风口进入，再依次通过初效过滤器、中效过滤器、变频风机和高效过滤器后，大部分从静压箱的自循环出风口匀速吹出，整个操作空间形成由上而下的气流，为整体称量间内提供了一个高洁净度的垂直层流空间，达到空气净化的目的；上述过程中，初效过滤器、中效过滤器和高效过滤器对空气进行分级过滤，最后达到高洁净度的要求，变频风机起到提高风速的作用，并通过改变其功率实现对操作空间的空气流速的无极控制。同时，静压箱的外循环出风口将操作空间的部分空气送至操作空间的上部，并通过对外出风口吹出到组合墙体外面，组合墙体外面的空气从对内进风口进入操作空间，并由回风口进入过滤循环，从而实现了空气的内外交换，确保操作空间的空气清新，并保持压力平衡。

作为优选，所述自循环均流膜的表面积是所述外循环均流膜的表面积的九倍，保证操作空间上部的空气压力大于下部的空气压力，确保操作空间地面的灰尘不会上扬，净化后的空气中的10%经过外循环均流膜送出组合墙体外，使操作空间的气压低于组合墙体外的气压，形成负压，操作空间新产生的污染空气不会溢出组合墙体外，从而杜绝了操作空间的有害气体危及组合墙体外的人身健康；所述初效过滤器、所述中效过滤器、所述变频风机和所述高效过滤器均安装于所述组合墙体的后墙体的中空夹层内，这样使整个称量间布局更加紧凑；所述组合墙体为不锈钢组合墙体，既便于制作，又便于移动。

进一步，所述数字智能整体式称量间还包括自动化控制系统，所述自动化控制系统包括控制面板、PLC控制器、触摸屏和压差传感器，所述控制面板设置于所述操作空间内，所述PLC控制器安装于所述控制面板内，所述触摸屏安装于所述控制面板上，所述压差传感器安装于所述空气处理系统中的压力检测位置，所述触摸屏内端的数据传输端口与所述PLC控制器的人机交互通讯端口连接，所述压差传感器的信号输出端与所述PLC控制器的压差信号输入端连接，所述PLC控制器的空气压力控制信号输出端分别与所述变频风机的控制信号输入端、所述新风阀的控制端和所述排风阀的控制端连接。

应用时，通过压差传感器检测空气处理系统中各部位的空气压力，并将此压力信号传递给PLC控制器，PLC控制器将此信号显示在触摸屏上供工作人员了解，PLC控制器还根据此压力信号控制变频风机的功率，以及排风阀和新风阀的工作状态，从而改善操作空间的气压，达到最佳的自动化控制效果。

具体地，所述压差传感器包括称量间压差传感器、初效压差传感器、中效压差传感器和高效压差传感器；所述称量间压差传感器分别安装于所述组合墙体的内侧和外侧，所述初效压差传感器分别安装于所述初效过滤器的前端和后端，所述中效压差传感器分别安装于所述中效过滤器的前端和后端，所述高效压差传感器分别安装于所述高效过滤器的前端和后端。多个压差传感器能够检测空气处理系统中不同部位的空气压力，从而达到精确的控制效果。

进一步，所述自动化控制系统还包括温度传感器和空调器，所述温度传感器安装于所述操作空间的温度检测部位，所述空调器安装于所述高效过滤器的出风口与所述静压箱的进风口之间，所述温度传感器的信号输出端与所述PLC控制器的温度信号输入端连接，所述PLC控制器的温度控制信号输出端与所述空调器的控制信号输入端连接。通过这种结构可以自动调节操作空间的空气温度。

所述自动化控制系统还包括湿度传感器，所述湿度传感器安装于所述操作空间的湿度检测部位，所述湿度传感器的信号输出端与所述PLC控制器的湿度信号输入端连接，所述PLC控制器的湿度信号输出端与所述PLC控制器的人机交互通讯端口的内端连接。湿度传感器的设置可以让工作人员随时了解操作空间的空气湿度。

为了便于工作人员及时发现问题并解决问题，所述自动化控制系统还包括报警器，所述报警器安装于所述控制面板上，所述PLC控制器的报警信号输出端与所述报警器的信号输入端连接。

作为优选，所述控制面板安装于所述后墙体的内表面，使整个称量间的布局更加紧凑、合理。

本发明的有益效果在于：

1、本发明将空气处理系统和自动化控制系统有机结合在一起，合理安装在组合墙体内，组合墙体内的空气先经初效滤器、中效过滤器过滤，由变频风机送至高效过滤器进行精细过滤净化后，大部分从静压箱的自循环出风口以均匀的断面风速吹出流经工作区，使整个操作空间形成由上而下的气流，为操作空间提供了一个高洁净度的垂直层流空间，形成高洁净的工作环境； 

2、通过压差传感器检测组合墙体内的空气压力，并将此压力信号传递给PLC控制器，PLC控制器将此信号显示在触摸屏上供工作人员了解，PLC控制器还根据此压力信号控制变频风机的功率以及排风阀和新风阀的工作状态，从而改善操作空间的气压，达到最理想的压力控制及空气净化效果；

3、净化后的小部分空气经过外循环均流膜送出组合墙体外，使操作空间的气压低于组合墙体外的气压，形成负压，可以控制粉尘、试剂上扬、外溢，防止粉尘、试剂对人体的吸入危害，还能避免粉尘、试剂的交叉污染，保护外界环境及室内人员的安全。

附图说明

图1是本发明所述数字智能整体式称量间的立体结构示意图；

图2是本发明所述数字智能整体式称量间内部的俯视结构示意图；

图3是本发明所述数字智能整体式称量间的空气处理系统的结构示意图；

图4是本发明所述自动化控制系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图4所示，需要说明的是，为了更清晰地表达各自的主要结构，图2和图3中各对应结构的大小和比例不一致。本发明所述数字智能整体式称量间包括组合墙体21、空气处理系统和自动化控制系统，组合墙体21的内部设置操作空间6，所述空气处理系统包括对内进风口（图中未示出）、新风阀（图中未示出）、回风口5、初效过滤器17、中效过滤器16、变频风机15、高效过滤器14、静压箱19、自循环均流膜13、外循环均流膜20、排风阀（图中未示出）和对外出风口（图中未示出），对内进风口设置于组合墙体21的下部，新风阀安装于对内进风口，回风口5设置于操作空间6的底部，初效过滤器17的进风口与回风口5相通，初效过滤器17的出风口与中效过滤器16的进风口连接，中效过滤器16的出风口与变频风机15的进风口连接，变频风机15的出风口与高效过滤器14的进风口连接，高效过滤器14的出风口与静压箱19的进风口连接，静压箱19置于操作空间6的顶部即组合墙体21的顶部2内，静压箱19包括用于送风至组合墙体21内的自循环出风口和用于送风至组合墙体21外的外循环出风口，自循环均流膜13安装于静压箱19的自循环出风口，外循环均流膜20安装于静压箱19的外循环出风口，自循环均流膜13的表面积是外循环均流膜20的表面积的九倍，对外出风口设置于组合墙体21的上部，排风阀安装于对外出风口。

如图1-图4所示，所述自动化控制系统包括控制面板1、PLC控制器（图3中未示出）、触摸屏3、压差传感器（图3中未示出）、温度传感器（图3中未示出）、湿度传感器（图3中未示出）、空调器11和报警器（图3中未示出），控制面板1设置于操作空间6内，PLC控制器安装于控制面板1内，触摸屏3安装于控制面板1上，触摸屏3内端的数据传输端口与PLC控制器的人机交互通讯端口连接，所述压差传感器包括称量间压差传感器、初效压差传感器、中效压差传感器和高效压差传感器；称量间压差传感器分别安装于组合墙体21的内侧和外侧，初效压差传感器分别安装于初效过滤器17的前端和后端，中效压差传感器分别安装于中效过滤器16的前端和后端，高效压差传感器分别安装于高效过滤器14的前端和后端，称量间压差传感器、初效压差传感器、中效压差传感器和高效压差传感器的信号输出端分别与PLC控制器的压差信号输入端对应连接，PLC控制器的空气压力控制信号输出端分别与变频风机15的控制信号输入端、新风阀的控制端和排风阀的控制端连接；温度传感器安装于操作空间6的温度检测部位，空调器11安装于高效过滤器14的出风口与静压箱19的进风口之间，温度传感器的信号输出端与PLC控制器的温度信号输入端连接，PLC控制器的温度控制信号输出端与空调器11的控制信号输入端连接；湿度传感器安装于操作空间6的湿度检测部位，湿度传感器的信号输出端与PLC控制器的湿度信号输入端连接，PLC控制器的湿度信号输出端与PLC控制器的人机交互通讯端口的内端连接；报警器安装于控制面板1上，PLC控制器的报警信号输出端与报警器的信号输入端连接。初效过滤器17、中效过滤器16、变频风机15和高效过滤器14均安装于组合墙体21的后墙体的中空夹层内；组合墙体21为不锈钢组合墙体。图1中还示出了组合式插座4，图2中还示出了工作台8、配件柜9和货架10，图3中还示出了照明灯12。

结合图1-图4，在操作空间6内操作时产生的粉尘等杂质先由初效过滤器17、中效过滤器16进行过滤，然后经过干盘管18（干盘管18未在权利要求书中提到，因为这是选用设备，而且一般未采用，这里说明其结构是为了说明可以在此安装干盘管18）冷却（或加热），冷却（或加热）后的气流全部通过变频风机15送至高效过滤器14过滤，过滤后的洁净气体进入静压箱19内，静压箱19内的洁净气体分成两部分，80~90%的气体经自循环均流膜13后垂直向下流向组合墙体21的内部即操作空间6，10~20%的气体经外循环均流膜20后水平向外排至操作空间6上部的外侧，并经过对外出风口排出到组合墙体21的外部空间。这样，在组合墙体21内工作时，组合墙体21内部区域即操作空间6始终形成负压，从而使粉尘不向外部空间扩散，保证外部空间不受污染。

整个自动化控制系统的主要功能如下：

1、温度显示与控制：

本发明内配备干盘管18及空调器11来对操作空间6的温度进行实时调节，触摸屏3能实时显示温度数据，并根据设定的温度自动进行控制。

2、压差显示与控制：

本发明使用五个压差传感器，其数值分别在触摸屏3上实时显示。这些压差数据同时也作为控制参数对房间与外界的压差进行控制，对房间内工作区与其他区间压差进行控制。显示美观大方，操作控制简单方便，触摸屏3嵌入式安装消除了传统压差计壁式安装的诸多弊端。

压差自动控制采用PLC控制器，同时对变频风机15和电动控制的排风阀及新风阀进行配合调控，使房间、区间的压差符合设定值。

3、湿度数值实时显示。

4、报警功能：

本发明具有完善的报警功能，主要有：压差报警、风机报警、高效过滤器报警。压差上下限、高效过滤器阻力上限均可在触摸屏3的设置界面进行设定，当任意一个或多个警示数据超限，对应的触摸屏报警功能闪亮（红色）并发出报警声，直至故障排除。

    实际应用中，本发明的主要工艺参数见下表所示：

    以上实施例为本发明的较佳实施例，在此基础上还有很多其它具体实施例，凡在此基础上不需创造性劳动即可衍变的其它类似技术方案，均应视为侵犯本发明专利的权利。

Claims (10)

1.一种数字智能整体式称量间，包括组合墙体，所述组合墙体的内部设置操作空间，其特征在于：还包括空气处理系统，所述空气处理系统包括对内进风口、新风阀、回风口、初效过滤器、中效过滤器、变频风机、高效过滤器、静压箱、自循环均流膜、外循环均流膜、排风阀和对外出风口，所述对内进风口设置于所述组合墙体的下部，所述新风阀安装于所述对内进风口，所述回风口设置于所述操作空间的底部，所述初效过滤器的进风口与所述回风口相通，所述初效过滤器的出风口与所述中效过滤器的进风口连接，所述中效过滤器的出风口与所述变频风机的进风口连接，所述变频风机的出风口与所述高效过滤器的进风口连接，所述高效过滤器的出风口与所述静压箱的进风口连接，所述静压箱置于所述操作空间的顶部，所述静压箱包括用于送风至所述组合墙体内的自循环出风口和用于送风至所述组合墙体外的外循环出风口，所述自循环均流膜安装于所述静压箱的自循环出风口，所述外循环均流膜安装于所述静压箱的外循环出风口，所述对外出风口设置于所述组合墙体的上部，所述排风阀安装于所述对外出风口。

2.根据权利要求1所述的数字智能整体式称量间，其特征在于：所述自循环均流膜的表面积是所述外循环均流膜的表面积的九倍。

3.根据权利要求1所述的数字智能整体式称量间，其特征在于：所述初效过滤器、所述中效过滤器、所述变频风机和所述高效过滤器均安装于所述组合墙体的后墙体的中空夹层内。

4.根据权利要求1或3所述的数字智能整体式称量间，其特征在于：所述组合墙体为不锈钢组合墙体。

5.根据权利要求1所述的数字智能整体式称量间，其特征在于：所述数字智能整体式称量间还包括自动化控制系统，所述自动化控制系统包括控制面板、PLC控制器、触摸屏和压差传感器，所述控制面板设置于所述操作空间内，所述PLC控制器安装于所述控制面板内，所述触摸屏安装于所述控制面板上，所述压差传感器安装于所述空气处理系统中的压力检测位置，所述触摸屏内端的数据传输端口与所述PLC控制器的人机交互通讯端口连接，所述压差传感器的信号输出端与所述PLC控制器的压差信号输入端连接，所述PLC控制器的空气压力控制信号输出端分别与所述变频风机的控制信号输入端、所述新风阀的控制端和所述排风阀的控制端连接。

6.根据权利要求4所述的数字智能整体式称量间，其特征在于：所述压差传感器包括称量间压差传感器、初效压差传感器、中效压差传感器和高效压差传感器；所述称量间压差传感器分别安装于所述组合墙体的内侧和外侧，所述初效压差传感器分别安装于所述初效过滤器的前端和后端，所述中效压差传感器分别安装于所述中效过滤器的前端和后端，所述高效压差传感器分别安装于所述高效过滤器的前端和后端。

7.根据权利要求4所述的数字智能整体式称量间，其特征在于：所述自动化控制系统还包括温度传感器和空调器，所述温度传感器安装于所述操作空间的温度检测部位，所述空调器安装于所述高效过滤器的出风口与所述静压箱的进风口之间，所述温度传感器的信号输出端与所述PLC控制器的温度信号输入端连接，所述PLC控制器的温度控制信号输出端与所述空调器的控制信号输入端连接。

8.根据权利要求4所述的数字智能整体式称量间，其特征在于：所述自动化控制系统还包括湿度传感器，所述湿度传感器安装于所述操作空间的湿度检测部位，所述湿度传感器的信号输出端与所述PLC控制器的湿度信号输入端连接，所述PLC控制器的湿度信号输出端与所述PLC控制器的人机交互通讯端口的内端连接。

9.根据权利要求4所述的数字智能整体式称量间，其特征在于：所述自动化控制系统还包括报警器，所述报警器安装于所述控制面板上，所述PLC控制器的报警信号输出端与所述报警器的信号输入端连接。

10.根据权利要求4或9所述的数字智能整体式称量间，其特征在于：所述控制面板安装于所述后墙体的内表面。

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