CN105921478B - 一种自动控温通风柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动控温通风柜，包括：柜体、排风装置、报警装置和控制装置；柜体内侧设有用于检测有毒有害气体浓度的气体浓度检测仪以及用于检测柜体内部温度的温度传感器；报警装置根据控制装置指令工作；排风装置包括第一排风设备和第二排风设备；第一排风设备上设有电磁阀，且包括三个排风模式，在不同的排风模式下电磁阀的开度均不相同；第二排风设备包括包括三个排风等级，在不同的排风等级下第二排风设备的工作功率均不相同；控制装置根据柜体内的气体浓度值的不同动态地控制第一排风设备以不同的排风模式工作；控制装置根据柜体内温度的高低动态地控制第二排风设备以不同的排风等级工作。

Description

一种自动控温通风柜

技术领域

本发明涉及实验室设备技术领域，尤其涉及一种自动控温通风柜。

背景技术

通风柜是实验室设计中不可缺少的一个组成部分，为保证实验室的工作人员不吸入一些有毒的、有害的化学物质和有机体，实验室应保持良好的通风，但在实际操作过程中，实验不仅会产生一些有毒有害的气体，而且有些化学需要加热甚至会使用明火，造成通风柜内的温度不断升高；但现有的通风柜大多只有一个通风装置，同时对通风柜内的有毒有害气体进行排放以及对通风柜内的温度进行通风，此种设计由于通风装置的局限性，可能存在对有毒有害气体排放不完全的问题，从而对实验操作人员的健康造成威胁，对实验室的环境造成影响；也可能存在不能及时降低通风柜内温度的弊端，如此通风柜内的温度不断升高，存在安全隐患，不能保证实验操作的安全性；综上所述，需要同时对实验操作中产生的有毒有害气体以及通风柜内的温度采取应对措施，以充分保证实验操作的安全性。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种自动控温通风柜。

本发明提出的自动控温通风柜，包括：柜体、排风装置、报警装置和控制装置；

柜体内侧设有用于检测柜体内有毒有害气体浓度的气体浓度检测仪；柜体内侧设有用于检测柜体内部温度的温度传感器；

报警装置包括第一报警器和第二报警器；报警装置与控制装置通信连接，根据控制装置指令工作；

排风装置包括第一排风设备和第二排风设备；第一排风设备上设有电磁阀；第一排风设备包括第一排风模式、第二排风模式、第三排风模式；在第一排风模式下，电磁阀的开度保持为M₁，在第二排风模式下，电磁阀的开度保持为M₂，在第三排风模式下，电磁阀的开度保持为M₃，其中，M₁<M₂<M₃；

第二排风设备包括第一排风等级、第二排风等级、第三排风等级；在第一排风等级下，第二排风设备的工作功率保持为P₁，在第二排风等级下，第二排风设备的工作功率保持为P₂，在第三排风等级下，第二排风设备的工作功率保持为P₃，其中，P₁<P₂<P₃；

控制装置，与气体浓度检测仪、温度传感器、第一排风设备和第二排风设备通信连接；控制装置通过气体浓度检测仪获取柜体内有毒有害气体的浓度C，并根据上述浓度C的值指令控制第一排风设备工作；控制装置通过温度传感器获取柜体内部的温度T，并根据上述温度T的值指令控制第二排风设备工作；

控制装置内预设有三个浓度值：C₁、C₂、C₃；若C≤C₁，控制装置指令控制第一排风设备选用第一排风模式；若C₁<C≤C₂，控制装置指令控制第一排风设备选用第二排风模式；若C₂<C≤C₃，控制装置指令控制第一排风设备选用第三排风模式，其中，C₁<C₂<C₃；

在第一排风设备选用第一排风模式时，控制装置进一步分析柜体内有毒有害气体浓度C的大小，若C≥C₁/2，控制装置控制第一排风设备选用第二排风模式，若C<C₁/2，控制装置控制第一排风设备选用第一排风模式；在第一排风设备选用第二排风模式时，控制装置进一步分析柜体内有毒有害气体浓度C与(C₁+C₂)/2大小，若C≥(C₁+C₂)/2，控制装置控制第一排风设备选用第三排风模式，若C<(C₁+C₂)/2，控制装置控制第一排风设备选用第二排风模式；在第一排风设备选用第三排风模式时，控制装置进一步分析柜体内有毒有害气体浓度C与(C₂+C₃)/2大小，若C≥(C₂+C₃)/2，控制装置指令控制第一报警器报警，若C<(C₂+C₃)/2，控制装置控制第一排风设备选用第三排风模式；

控制装置内预设有三个温度值：T₁、T₂、T₃；若T≤T₁，控制装置指令控制第二排风设备选用第一排风等级；若T₁<T≤T₂，控制装置指令控制第二排风设备选用第二排风等级；若T₂<T≤T₃，控制装置指令控制第二排风设备选用第三排风等级，其中，T₁<T₂<T₃；

在第二排风设备选用第一排风等级时，控制装置进一步分析柜体内温度的变化率V，控制装置分析任意连续的t₁时间内温度的变化率V，若V值大于控制装置内存储的V₁值，控制装置指令控制第二排风设备选用第二排风等级；在第二排风设备选用第二排风等级时，控制装置进一步分析柜体内温度的变化率V，控制装置分析任意连续的t₂时间内温度的变化率V，若V值大于控制装置内存储的V₂值，控制装置指令控制第二排风设备选用第三排风等级；在第二排风设备选用第三排风等级时，控制装置进一步分析柜体内温度的变化率V，控制装置分析任意连续的t₃时间内温度的变化率V，若V值大于控制装置内存储的V₃值，控制装置指令控制第二报警器报警。

优选地，还包括显示屏，显示屏设于柜体内，显示屏与控制装置通信连接；控制装置获取气体浓度检测仪的检测值C和温度传感器的检测值T，并将上述C和T传送至显示屏显示。

优选地，所述的第一报警器和第二报警器均为声光报警器。

优选地，柜体上设有排风口，排风口处设有过滤装置，且过滤装置包括：酸吸收层、碱吸收层、活性炭吸收层和干燥层。

本发明中设有排风装置、报警装置、气体浓度检测仪、温度传感器和控制装置；控制装置根据气体浓度检测仪的检测结果控制电磁阀和第一报警器工作、根据温度传感器的检测结果控制第二排风设备和第二报警器工作；如此设置，可分别对柜体内的有毒有害气体和柜体内的温度采取应对措施，充分保证了实验操作的安全性；控制装置根据气体浓度检测仪的检测结果，将电磁阀的开度分为三个等级，在有毒有害气体浓度较小时选择较低的排风模式，在有毒有害气体浓度较高时选用较高的排风等级，如此分级控制，有利于对柜体内的有毒有害气体进行精确的排放；进一步地，在电磁阀采用较低开度的情况下，控制装置进一步分析柜体内的有毒有害气体浓度的区间值，若气体浓度超过区间值，控制装置提前控制电磁阀采用更高一级的开度，以增加柜体内的排风量，在较短的时间内将有毒有害气体的浓度降至可控范围，若气体浓度超过了预设值，控制装置控制第一报警器报警，以提醒实验操作人员采取措施应对；控制装置根据温度传感器的检测结果，将第二排风设备分为三个排风等级，在温度较低时选用较低的排风等级，在温度较高时选用较高的排风等级，以更精确地控制柜体内的温度变化；进一步地，在选用较低的排风等级时，控制装置进一步分析柜体内的温度变化率，当温度处于持续上升的状态时，控制装置提前选用更高一级的排风等级，如此，在温度升高前提前采取降温措施，将柜体内的温度保持在可控范围内，减小了安全事故发生的可能性，当温度检测结果大于预设值时，控制装置指令控制第二报警器报警，有利于提醒实验操作人员采取相应的降温措施，以保证实验操作的安全性；本发明中还设有显示屏，用于实时显示柜体内的有毒有害气体的浓度值以及柜体内的温度值，方便实验操作人员及时观察，有利于实验操作人员对实验情况进行掌控，在危险发生前及时采取应对措施。

附图说明

图1为一种自动控温通风柜的结构示意图；

图2为一种自动控温通风柜的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，图1、图2为本发明提出的一种自动控温通风柜。

参照图1、图2，本发明提出的自动控温通风柜，包括：柜体1、排风装置、报警装置和控制装置；

柜体1内侧设有用于检测柜体1内有毒有害气体浓度的气体浓度检测仪2；柜体1内侧设有用于检测柜体1内部温度的温度传感器3；

柜体1上设有排风口10，排风口10处设有过滤装置11，且过滤装置11包括：酸吸收层、碱吸收层、活性炭吸收层和干燥层。用于对柜体1内产生的有毒有害气体进行吸收后排放，可防止有毒有害气体直接排放至大气中造成环境污染，保证了气体排放的安全性。进一步的，排风口10可连接排风管道，将过滤后的气体进行二次处理，防止过滤装置11对有毒有害物质吸附不彻底。

报警装置包括第一报警器4和第二报警器5；报警装置与控制装置通信连接，根据控制装置指令工作；第一报警器4和第二报警器5均为声光报警器。

排风装置包括第一排风设备6和第二排风设备7；第一排风设备6上设有电磁阀8；第一排风设备6包括第一排风模式、第二排风模式、第三排风模式；在第一排风模式下，电磁阀8的开度保持为M₁，在第二排风模式下，电磁阀8的开度保持为M₂，在第三排风模式下，电磁阀8的开度保持为M₃，其中，M₁<M₂<M₃；在不同的排风模式下，电磁阀8的开度不同，即柜体1内的通风量不相同。

第二排风设备7包括第一排风等级、第二排风等级、第三排风等级；在第一排风等级下，第二排风设备7的工作功率保持为P₁，在第二排风等级下，第二排风设备7的工作功率保持为P₂，在第三排风等级下，第二排风设备7的工作功率保持为P₃，其中，P₁<P₂<P₃；在不同的排风等级下，第二排风设备7的工作功率不相同，即柜体1内的通风强度不相同。

控制装置，与气体浓度检测仪2、温度传感器3、第一排风设备6和第二排风设备7通信连接；控制装置通过气体浓度检测仪2获取柜体1内有毒有害气体的浓度C，并根据上述浓度C的值不同指令控制第一排风设备6以不同的排风模式工作；控制装置通过温度传感器3获取柜体1内部的温度T，并根据上述温度T值的大小指令控制第二排风设备7以不同的排风等级工作；

控制装置内预设有三个浓度值：C₁、C₂、C₃；若C≤C₁，柜体1内的有毒有害气体的浓度较低，此时较低的排风模式即可满足柜体1内的通风量需求，控制装置指令控制第一排风设备6选用第一排风模式；若C₁<C≤C₂，柜体1内有毒有害气体的浓度有所升高，需要采用较高的排风模式进行通风，控制装置指令控制第一排风设备6选用第二排风模式；若C₂<C≤C₃，柜体1内的有毒有害气体气体浓度较高，需要加大柜体1内的通风量，以在较短时间内将柜体1内的有毒有害气体排出，控制装置指令控制第一排风设备6选用第三排风模式，其中，C₁<C₂<C₃；

在第一排风设备6选用第一排风模式时，控制装置进一步分析柜体1内有毒有害气体浓度C的大小，若C≥C₁/2，说明柜体1内的有毒有害气体浓度的值处于升高的趋势，控制装置控制第一排风设备6选用第二排风模式，有利于将柜体1内的有毒有害气体浓度降低，若C<C₁/2，控制装置控制第一排风设备6选用第一排风模式；在第一排风设备6选用第二排风模式时，控制装置进一步分析柜体1内有毒有害气体浓度C与C₁+C₂/2大小，若C≥C₁+C₂/2，表明柜体1内的有毒有害气体浓度在C₁-C₂区间内处于较高值，控制装置控制第一排风设备6选用第三排风模式，有利于将柜体1内的有毒有害气体浓度控制在C₁-C₂区间内的较低值，若C<C₁+C₂/2，控制装置控制第一排风设备6选用第二排风模式；在第一排风设备6选用第三排风模式时，控制装置进一步分析柜体1内有毒有害气体浓度C与C₂+C₃/2大小，若C≥C₂+C₃/2，说明柜体1内的有毒有害气体浓度已越过设定值，且不断升高，此时需要采取相应的措施防止柜体1内的有毒有害气体浓度继续升高，控制装置指令控制第一报警器4报警，以提醒实验操作人员采取应对措施以降低柜体1内的有毒有害气体浓度，防止柜体1内的有毒有害气体浓度过高对实验操作人员以及实验室的环境造成影响，若C<C₂+C₃/2，控制装置控制第一排风设备6选用第三排风模式；

控制装置内预设有三个温度值：T₁、T₂、T₃；若T≤T₁，控制装置指令控制第二排风设备7选用第一排风等级；若T₁<T≤T₂，控制装置指令控制第二排风设备7选用第二排风等级；若T₂<T≤T₃，控制装置指令控制第二排风设备7选用第三排风等级，其中，T₁<T₂<T₃；柜体1内的温度不相同时，控制装置动态地选用不同的排风等级，可避免在温度较低时选用较高的排风等级造成资源的浪费，且避免在温度较高时选用较低的排风等级造成排风不彻底的弊端。

在第二排风设备7选用第一排风等级时，控制装置进一步分析柜体1内温度的变化率V，控制装置分析任意连续的t₁时间内温度的变化率V，若V值大于控制装置内存储的V₁值，表明柜体1内的温度正处于不断上升的趋势，应采取措施将柜体1内的温度在较短时间内降至可控值，此时控制装置指令控制第二排风设备7选用第二排风等级，利用较高等级的排风模式，增加柜体1内的排风强度，有利于在短时间内将柜体1内的温度降低；在第二排风设备7选用第二排风等级时，控制装置进一步分析柜体1内温度的变化率V，控制装置分析任意连续的t₂时间内温度的变化率V，若V值大于控制装置内存储的V₂值，表明在第二排风等级下，柜体1内的温度仍然处于不断上升的趋势，可能需要加大柜体1内的排风强度来应对不断升高的温度，此时控制装置指令控制第二排风设备7选用第三排风等级，有利于加快柜体1内的排风速度，在较短时间内将温度降低；在第二排风设备7选用第三排风等级时，控制装置进一步分析柜体1内温度的变化率V，控制装置分析任意连续的t₃时间内温度的变化率V，若V值大于控制装置内存储的V₃值，表明在最高的排风等级下，柜体1内的温度仍然持续上升，需要实验操作人员采取相应的措施以应对柜体1内的高温，此时控制装置指令控制第二报警器5报警。

分别利用第一报警器4对柜体1内有毒有害气体浓度较高进行报警和利用第二报警器5对柜体1内较高的温度进行报警，有利于实验操作人员辨识出是由于哪种因素造成的报警，以方便实验操作人员采取不同的应对措施，进一步保障了实验操作的安全性。

本实施方式中还包括显示屏9，显示屏9设于柜体1内部，显示屏9与控制装置通信连接；控制装置获取气体浓度检测仪2的检测值C和温度传感器3的检测值T，并将上述C和T传送至显示屏9显示；实验操作人员可通过显示屏9实时观测到柜体1内有毒有害气体的浓度值以及柜体1内的温度值，有利于实验操作人员分辨出有毒有害气体的浓度变化以及柜体1内的温度变化，方便实验操作人员在危险发生前提前采取措施，进一步保障了实验操作的安全。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种自动控温通风柜，其特征在于，包括：柜体(1)、排风装置、报警装置和控制装置；

柜体(1)内侧设有用于检测柜体(1)内有毒有害气体浓度的气体浓度检测仪(2)；柜体(1)内侧设有用于检测柜体(1)内部温度的温度传感器(3)；

报警装置包括第一报警器(4)和第二报警器(5)；报警装置与控制装置通信连接，根据控制装置指令工作；

排风装置包括第一排风设备(6)和第二排风设备(7)；第一排风设备(6)上设有电磁阀(8)；第一排风设备(6)包括第一排风模式、第二排风模式、第三排风模式；在第一排风模式下，电磁阀(8)的开度保持为M₁，在第二排风模式下，电磁阀(8)的开度保持为M₂，在第三排风模式下，电磁阀(8)的开度保持为M₃，其中，M₁<M₂<M₃；

第二排风设备(7)包括第一排风等级、第二排风等级、第三排风等级；在第一排风等级下，第二排风设备(7)的工作功率保持为P₁，在第二排风等级下，第二排风设备(7)的工作功率保持为P₂，在第三排风等级下，第二排风设备(7)的工作功率保持为P₃，其中，P₁<P₂<P₃；

控制装置，与气体浓度检测仪(2)、温度传感器(3)、第一排风设备(6)和第二排风设备(7)通信连接；控制装置通过气体浓度检测仪(2)获取柜体(1)内有毒有害气体的浓度C，并根据上述浓度C的值指令控制第一排风设备(6)工作；控制装置通过温度传感器(3)获取柜体(1)内部的温度T，并根据上述温度T的值指令控制第二排风设备(7)工作；

控制装置内预设有三个浓度值：C₁、C₂、C₃；若C≤C₁，控制装置指令控制第一排风设备(6)选用第一排风模式；若C₁<C≤C₂，控制装置指令控制第一排风设备(6)选用第二排风模式；若C₂<C≤C₃，控制装置指令控制第一排风设备(6)选用第三排风模式，其中，C₁<C₂<C₃；

在第一排风设备(6)选用第一排风模式时，控制装置进一步分析柜体(1)内有毒有害气体浓度C的大小，若C≥C₁/2，控制装置控制第一排风设备(6)选用第二排风模式，若C<C₁/2，控制装置控制第一排风设备(6)选用第一排风模式；在第一排风设备(6)选用第二排风模式时，控制装置进一步分析柜体(1)内有毒有害气体浓度C与(C₁+C₂)/2大小，若C≥(C₁+C₂)/2，控制装置控制第一排风设备(6)选用第三排风模式，若C<(C₁+C₂)/2，控制装置控制第一排风设备(6)选用第二排风模式；在第一排风设备(6)选用第三排风模式时，控制装置进一步分析柜体(1)内有毒有害气体浓度C与(C₂+C₃)/2大小，若C≥(C₂+C₃)/2，控制装置指令控制第一报警器(4)报警，若C<(C₂+C₃)/2，控制装置控制第一排风设备(6)选用第三排风模式；

控制装置内预设有三个温度值：T₁、T₂、T₃；若T≤T₁，控制装置指令控制第二排风设备(7)选用第一排风等级；若T₁<T≤T₂，控制装置指令控制第二排风设备(7)选用第二排风等级；若T₂<T≤T₃，控制装置指令控制第二排风设备(7)选用第三排风等级，其中，T₁<T₂<T₃；

在第二排风设备(7)选用第一排风等级时，控制装置进一步分析柜体(1)内温度的变化率V，控制装置分析任意连续的t₁时间内温度的变化率V，若V值大于控制装置内存储的V₁值，控制装置指令控制第二排风设备(7)选用第二排风等级；在第二排风设备(7)选用第二排风等级时，控制装置进一步分析柜体(1)内温度的变化率V，控制装置分析任意连续的t₂时间内温度的变化率V，若V值大于控制装置内存储的V₂值，控制装置指令控制第二排风设备(7)选用第三排风等级；在第二排风设备(7)选用第三排风等级时，控制装置进一步分析柜体(1)内温度的变化率V，控制装置分析任意连续的t₃时间内温度的变化率V，若V值大于控制装置内存储的V₃值，控制装置指令控制第二报警器(5)报警。

2.根据权利要求1所述的自动控温通风柜，其特征在于，还包括显示屏(9)，显示屏(9)设于柜体(1)内，显示屏(9)与控制装置通信连接；控制装置获取气体浓度检测仪(2)关于柜体(1)内有毒有害气体浓度的检测值C和温度传感器(3)关于柜体(1)内部温度的检测值T，并将上述C和T传送至显示屏(9)显示。

3.根据权利要求1所述的自动控温通风柜，其特征在于，所述的第一报警器(4)和第二报警器(5)均为声光报警器。

4.根据权利要求1所述的自动控温通风柜，其特征在于，柜体(1)上设有排风口(10)，排风口(10)处设有过滤装置(11)，且过滤装置(11)包括：酸吸收层、碱吸收层、活性炭吸收层和干燥层。

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