高效空气防疫通风的动物圈舍及方法
技术领域
本发明涉及动物养殖技术领域,具体而言,涉及高效空气防疫通风的动物圈舍及方法。
背景技术
养殖生产过程中,病原体的主要传播途径是垂直传播、接触传播及空气传播。现有技术中存在采用圈舍内正压通风的方式与空气过滤器结合的方式,为圈舍内提供通风和空气净化,可以一定程度减少动物受空气传播病原体的感染的风险。但现有技术存在缺陷,动物生产过程中产生的水分和各种腐蚀性气体会因圈舍内的相对正压力渗透到圈舍结构中,导致圈舍结构破损加剧,使用寿命大幅度减短,该技术在密闭养殖生产中使用成本较高。
现有技术中还存在采用机械负压通风与空气过滤器结合的方式,因多采用钢结构圈舍和其他气密性差不良的圈舍结构,容易导致未经处理的空气绕过空气过滤器从建筑吊顶密封不良结构处泄露进入圈舍。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供了高效空气防疫通风的动物圈舍及方法,具体技术方案如下所示:
一种高效空气防疫通风的动物圈舍,包括圈舍本体,所述圈舍本体内设置有若干个通风分区,各所述通风分区至少包括:
饲养分区,配置为形成饲养动物所需的空间;
正压进风分区,配置为将空气净化后输送给所述饲养分区,所述正压进风分区的气压高于所述饲养分区;
负压排风区,配置为将所述饲养分区的空气排出,所述负压排风区内的气压低于所述饲养分区。
在一个具体的实施例中,所述正压进风分区包括第一级吊顶正压区和第二级吊顶正压区,所述第一级吊顶正压区和所述第二级吊顶正压区设置在所述饲养分区的吊顶结构上方,所述第一级吊顶正压区具有至少一个用于从所述圈舍本体外部抽取空气的风机,所述第二级吊顶正压区连通所述第一级吊顶正压区,所述第二级吊顶正压区连通所述饲养分区;
所述第一级吊顶正压区内的气压大于第二级吊顶正压区,所述第二级吊顶正压区内的气压大于所述饲养分区和所述圈舍本体外部。
在一个具体的实施例中,所述第一级吊顶正压区、所述第二级吊顶正压区和所述饲养分区中至少一个的入风口设置有空气净化装置。
在一个具体的实施例中,所述第一级吊顶正压区的数量为一个或多个,且为多个时各所述第一级吊顶正压区分布在所述饲养分区的吊顶结构上方的多处位置;
优选地,所述饲养分区的吊顶结构具有多个连通所述第二级吊顶正压区和所述饲养分区的通风窗口;
优选地,所述第一级吊顶正压区形成在固定于所述圈舍本体的墙体上的耳房内或所述第一级吊顶正压区形成在固定于所述第二级吊顶正压区内的耳房内。
在一个具体的实施例中,各所述通风分区还包括位于所述圈舍本体的入口处的气室区,所述气室区与所述饲养分区之间设置有进风风门;
所述正压进风分区还包括至少一个侧墙正压区,所述侧墙正压区设置在所述圈舍本体的侧墙外部,所述侧墙正压区具有至少一个用于从所述气室区抽取空气的风机,所述侧墙正压区内的气压大于所述饲养分区和所述圈舍本体外部,所述侧墙正压区具有连通所述圈舍本体外部的排风口,使所述侧墙正压区内的空气一部分从所述排风口排出、另一部分从所述侧墙的缝隙进入所述饲养分区;
优选地,所述侧墙正压区或所述饲养分区的入风口设置有空气净化装置;
优选地,所述侧墙正压区形成在固定于所述圈舍本体的侧墙外的耳房内。
在一个具体的实施例中,所述负压排风区设置在所述圈舍本体的侧墙和/或山墙外的耳房内,所述负压排风区具有至少一个用于将所述负压排风区内空气排出到外部环境中的风机;
优选地,所述负压排风区和所述饲养分区之间设置了若干个开口尺寸可调的排风风门。
在一个具体的实施例中,所述空气净化装置包括预过滤器、主过滤器、紧固框、预过滤器卡扣和主过滤器卡扣,所述主过滤器卡扣可拆卸地固定于紧固框上用于锁紧或释放所述主过滤器,所述预过滤器卡扣可拆卸地固定于主过滤器上用于锁紧或释放所述预过滤器;
优选地,所述紧固框可与一个或多个另外的紧固框连接,形成墙状空气净化装置组。
在一个具体的实施例中,所述圈舍本体与辅助用房或所述圈舍本体外部之间设置有负压气闸区。
在一个具体的实施例中,所述圈舍本体的入口处设置有正压气闸区或负压气闸区。
一种动物圈舍的高效空气防疫通风方法,前述技术方案所述的动物圈舍,进行以下操作:
当所述饲养分区内需大换气量时,开启所述圈舍本体的进风风门,关闭所述第二级吊顶正压区与所述饲养分区之间的连通通道,开启部分或全部所述第一级吊顶正压区和/或所述侧墙正压区内的风机,开启所述负压排风区内的风机,使空气经所述负压排风区排出至所述圈舍本体外;
当饲养分区内无需大换气量时,关闭所述圈舍本体的进风风门,开启所述第二级吊顶正压区与所述饲养分区之间的连通通道,开启部分或全部所述第一级吊顶正压区和/或所述侧墙正压区内的风机,关闭部分或全部所述负压排风区内的风机,使空气经所述负压排风区排出至所述圈舍本体外。
本发明至少具有以下有益效果:
本发明中,动物饲养在饲养分区,正压进风分区将过滤后的空气以正压的形式推进饲养分区,从而避免未经过滤的空气通过通风窗口或吊顶其他密闭不良处渗透进养殖区。饲养分区进入负压排风区的气体,形成相对高压区(饲养分区)和相对低压力区(负压排风区),从而避免未经过滤的空气经过排风机处回流到饲养分区。由此,能够主动形成洁净空气经高压区向低压区运动,促进动物圈舍通风,防止动物生产过程中产生的水分和各种腐蚀性气体破坏动物圈舍的建筑结构。且由于输入饲养分区的空气经过净化,由饲养分区排出的空气无法回流,能够显著提升饲养分区内的空气洁净程度,达到高效空气防疫通风的效果。也即实现了安全无泄漏、低能耗实现负压风冷效应的温度调控,有助于提高动物的健康生长和减少圈舍内腐蚀气体对圈舍建筑结构的破坏。
进一步地,侧墙正压区的相对压力高于圈舍外周及饲养分区,侧墙正压区过滤后的空气以正压的形式将过滤后的空气通过侧墙密闭不良处推进饲养分区,从而避免未经过滤的空气通过侧墙密闭不良处渗透进负压养殖区。
进一步地,由于设置有正压或负压气闸区,人员、物品或动物进入圈舍前,先进入正压或负压气闸区,正压或负压气闸区将圈舍(净区)和其他区域(脏区)的气流隔断,可有效避免在进出时圈舍外的空气进入圈舍,防止圈舍和其他区域的气流交叉污染。圈舍本体与辅助用房或圈舍本体外部之间设置有负压气闸区,可有效避免物品输出圈舍时空气交叉污染。
进一步地,本发明通风方法采用负压过滤隧道通风和正压过滤垂直通风的联合通风方式。具体地,当饲养分区内需大换气量时,开启圈舍本体的进风风门,关闭第二级吊顶正压区与饲养分区之间的连通通道,开启部分或全部第一级吊顶正压区和/或侧墙正压区内的风机,开启负压排风区内的风机,使空气经负压排风区排出至圈舍本体外。当饲养分区内无需大换气量时,关闭圈舍本体的进风风门,开启第二级吊顶正压区与饲养分区之间的连通通道,开启部分或全部第一级吊顶正压区和/或侧墙正压区内的风机,关闭部分或全部负压排风区内的风机,使空气经负压排风区排出至圈舍本体外。由此,可根据气候、运行条件变化合理安排通风模式,实现通风效率与能耗、成本方面的更好平衡。
进一步地,本发明中空气净化装置净化效果更好,且便于拆装及多个空气净化装置易于连接形成整体。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例中高效空气防疫通风的动物圈舍的立体图;
图2是本发明实施例中高效空气防疫通风的动物圈舍在第一视角下的内部示意图;
图3是本发明实施例中正压气闸区的示意图;
图4是本发明实施例中负压气闸区的示意图;
图5是本发明实施例中高效空气防疫通风的动物圈舍在第二视角下采用负压过滤隧道通风方式的内部示意图;
图6是本发明实施例中高效空气防疫通风的动物圈舍在第二视角下采用正压过滤垂直通风方式的内部示意图;
图7是本发明实施例中高效空气防疫通风的动物圈舍在第三视角下的内部示意图;
图8是本发明实施例中空气净化装置的示意图。
主要元件符号说明:
1、21、22、28、38-空气净化装置;2-气室区;3-进风风门;4-第二级吊顶正压区; 5-通风窗口;6-饲养分区;7、31-排风风门;8、201-山墙;9-负压排风区;10、11、 23、27、30-风机;12-侧墙正压区;13-排风口;24、34-内门;25、32-外门;26-负压气闸区;29-第一级吊顶正压区;33-正压气闸区;37-蒸发式湿帘系统;35-钢丝网;36- 可升降卷帘装置;101-主过滤器;102-预过滤器;103-紧固框;104-主过滤器卡扣;105- 预过滤器卡扣;1201-侧墙;401-吊顶结构。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中,附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,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的具体含义。
在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件,不过可不限制相应组成元件。例如,以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如,第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置,尽管二者都是用户装置。例如,在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下,第一元件可被称为第二元件,同样地,第二元件也可被称为第一元件。
应注意到:在本发明中,除非另有明确的规定和定义,“安装”、“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、或者一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也是可以通过中间媒介间接相连;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发明中的具体含义。
实施例
如图1、图2、图5-7所示,本实施例提供了一种高效空气防疫通风的动物圈舍,包括圈舍本体,圈舍本体内设置有若干个通风分区,各通风分区至少包括饲养分区6、正压进风分区和负压排风区9。
其中,圈舍本体是该高效空气防疫通风的动物圈舍的主体结构,其包括侧墙1201、吊顶结构401、门体、管道等,本实施例中一一列举。饲养分区6配置为形成饲养动物所需的空间,具体地,侧墙1201和吊顶等结构围成的内部空间即为饲养分区6。正压进风分区配置为将空气净化后输送给饲养分区6,正压进风分区的气压高于饲养分区6。负压排风区9配置为将饲养分区6的空气排出,负压排风区9内的气压低于饲养分区6。优选地,饲养分区6还包括蒸发式湿帘系统37,设置在圈舍本体的入口处,使得饲养分区6内夏天的温度可以调节。圈舍本体的入口处的空气净化装置1位于蒸发式湿帘系统 37和进风风门3之间,蒸发式湿帘系统37外覆钢丝网35及可升降卷帘装置36。优选地,其它通风分区的空气净化装置也采用钢丝网35进行保护。
作为一种优选的正压进风分区,正压进风分区包括第一级吊顶正压区29和第二级吊顶正压区4。其中,第一级吊顶正压区29和第二级吊顶正压区4设置在饲养分区6 的吊顶结构401上方,第一级吊顶正压区29具有至少一个用于从圈舍本体外部抽取空气的风机27,第二级吊顶正压区4连通第一级吊顶正压区29,第二级吊顶正压区4连通饲养分区6。第一级吊顶正压区29内的气压大于第二级吊顶正压区4,第二级吊顶正压区4内的气压大于饲养分区6和圈舍本体外部。
作为一种优选的第一级吊顶正压区29,其数量为一个或多个,且为多个时各第一级吊顶正压区29分布在饲养分区6的吊顶结构401上方的多处位置。关于其具体结构,本实施例中示出了一种优选,即第一级吊顶正压区29形成在固定于圈舍本体的墙体上的耳房内或第一级吊顶正压区29形成在固定于第二级吊顶正压区4内的耳房内。
其中,需要说明的是,耳房是指独立的房屋结构或者箱体结构,其内部形成独立的空间。风机27安装在耳房的入风口,当风机27转动时,将圈舍本体外部的空气送入第一级吊顶正压区29内,由此,第一级吊顶正压区29内的气压增大形成正压区。
作为一种优选的第二级吊顶正压区4,第二级吊顶正压区4形成在圈舍本体的吊顶结构401和屋顶之间,且形成一个独立空间。第一级吊顶正压区29的箱体结构上设置有一个或多个连通第二级吊顶正压区4的气窗或管道,第一级吊顶正压区29通过气窗或管道扩散到第二级吊顶正压区4内后气压下降,即第一级吊顶正压区29内的气压大于第二级吊顶正压区4,也即第一级吊顶正压区29是高正压区,第二级吊顶正压区4 是微正压区。
本实施例中,第一级吊顶正压区29和第二级吊顶正压区4之间的空气流通通道设置有空气净化装置28,例如空气净化装置28设置在第二级吊顶正压区4的入风口处。进一步优选,第一级吊顶正压区29的入风口处也设置有空气净化装置(图中未示出),使得空气能够经过多次过滤,进一步提升了空气的洁净程度。
优选地,饲养分区6的吊顶结构401具有多个连通第二级吊顶正压区4和饲养分区6的通风窗口5。由此,第二级吊顶正压区4内的处于微正压状态的空气可通过通风窗口5或者吊顶结构401的密封不良处进入饲养分区6,使饲养分区6获得洁净的新鲜空气。优选地,饲养分区6的入风口设置有空气净化装置(图中未示出)。
图1、图2示出了一种优选的负压排风区9,负压排风区9设置在圈舍本体的侧墙1201和/或山墙8外的耳房内,负压排风区9具有至少一个用于将负压排风区9内空气排出到外部环境中的风机10。当风机10启动时,负压排风区9内的气体被排出到外部环境中,使得负压排风区9内产生负压,在气压差的作用下,饲养分区6内的空气单向流入负压排风区9,避免外部环境中未经净化的空气回流到饲养分区6内。
优选地,在负压排风区9和饲养分区6之间设置了若干个开口尺寸可调的排风风门7。由此,使得该高效空气防疫通风的动物圈舍排气速度可以调节。
由此,本实施例中能够主动形成洁净空气经高压区向低压区运动,促进动物圈舍通风,防止动物生产过程中产生的水分和各种腐蚀性气体破坏动物圈舍的建筑结构。且由于输入饲养分区6的空气经过净化,由饲养分区6排出的空气无法回流,能够显著提升饲养分区6内的空气洁净程度,达到高效空气防疫通风的效果。也即实现了安全无泄漏、低能耗实现负压风冷效应的温度调控,有助于提高动物的健康生长和减少圈舍内腐蚀气体对圈舍建筑结构的破坏。
优选地,各通风分区还包括位于圈舍本体的入口处的气室区2,气室区2与饲养分区6之间设置有进风风门3。优选地,气室区2由一个以上各自独立的子气室区2组成,各子气室通过山墙201隔断形成独立的区域。优选地,气室区2的进风口设置有空气净化装置1,进风风门3位于空气净化装置1下风端。
正压进风分区还包括至少一个侧墙正压区12,侧墙正压区12设置在圈舍本体的侧墙1201外部,例如圈舍本体的左右两侧侧墙1201的外部。优选地,侧墙高压区12是饲养分区6的侧墙1201密闭耳房,与饲养分区6共用一面侧墙1201。侧墙正压区12 具有至少一个用于从气室区2抽取空气的风机11,侧墙正压区12连通饲养分区6,侧墙正压区12内的气压大于饲养分区6和圈舍本体外部。侧墙正压区12具有连通圈舍本体外部的排风口13,使侧墙正压区12内的空气一部分从排风口13排出、另一部分从侧墙1201的缝隙进入饲养分区6。风机11启动时,侧墙正压区12的风机11将气室区2 的空气送至侧墙正压区12内,侧墙正压区12内气压增大形成正压区,与饲养分区6内形成气压差,在气压差的作用下,侧墙正压区12内的一部分空气通过侧墙1201的缝隙进入饲养分区6,另一部分空气则从排风口13排出。
优选地,侧墙正压区12或饲养分区6的入风口设置有空气净化装置(图中未示出)。
优选地,侧墙正压区12形成在固定于圈舍本体的侧墙1201外的耳房内。
本实施例还提供了一种优选的空气净化装置,该空气净化装置包括预过滤器102、主过滤器101、紧固框103、预过滤器卡扣105和主过滤器卡扣104。其中,预过滤器 102优选为《ASHRAE TEST STANDARD 52.2-2012WITH APPENDIX J》标准MERV7~MERV9 级的空气过滤器,主过滤器101优选为《ASHRAE TEST STANDARD 52.2-2012WITH APPENDIX J》标准MERV14~MERV16级的空气过滤器。主过滤器卡扣104可拆卸地固定于紧固框103 上用于锁紧或释放主过滤器101,预过滤器卡扣105可拆卸地固定于主过滤器101上用于锁紧或释放预过滤器102。通过锁紧或开启卡扣,可快速更换主过滤器101或预过滤器102。
优选地,紧固框103可与一个或多个另外的紧固框103连接,例如紧固框103可通过螺丝相互连接,连接后形成墙状空气净化装置组。本实施例中空气净化装置采用多级净化结构,净化效果更好,且便于拆装,且多个空气净化装置易于连接形成整体。
优选地,圈舍本体与辅助用房或圈舍本体外部之间设置有负压气闸区26。圈舍本体与辅助用房或圈舍本体外部之间通过负压气闸区26连接,这是个密闭双门连廊连接设计,负压气闸区26通过内门24或窗口(图中未示出)与圈舍连接,通过外门25与辅助用房或圈舍本体外部连接。负压气闸区26放置一定数量的空气净化装置21作为进风口,采用风机23将空气排至连廊外,风机口出设置有一定数量的空气净化装置22。内门24和外门25通过互锁装置连接,一扇门开门时另一扇门关闭。外门25开门时风机 23停止工作,关门时启动。
优选地,圈舍本体的入口处设置有正压气闸区33或负压气闸区(图中未示出)。以正压气闸区33为例,正压气闸区33这是个密闭双门房间连接设计,正压气闸区33 通过内门34或洞口与圈舍本体连接,通过外门32与圈舍本体外部连接。正压气闸区33 放置一定数量的空气净化装置38作为进风口,采用风机30将空气送进气闸区,然后通过排风风门31排到舍外,单进单出正压气闸区33的风机30无论是在开门还是关门时均是开启状态。由于设置有气闸区,人员、物品或动物进入圈舍前,先进入正压气闸区 33,正压气闸区33将圈舍(净区)和其他区域(脏区)的气流隔断,可有效避免在进出时圈舍外的空气进入圈舍,防止圈舍和其他区域的气流交叉污染。圈舍本体与辅助用房或圈舍本体外部之间设置有负压气闸区26,可有效避免物品输出圈舍时空气交叉污染。
本实施还提供了一种动物圈舍的高效空气防疫通风方法,使用本实施例前述部分的动物圈舍,进行以下操作:
采用负压过滤隧道通风方式:当饲养分区6内需大换气量时,开启圈舍本体的进风风门3,关闭第二级吊顶正压区4与饲养分区6之间的连通通道,开启部分或全部第一级吊顶正压区和/或侧墙高压区12内的风机,开启负压排风区9内的风机11,使空气经负压排风区9排出至圈舍本体外;
正压过滤垂直通风方式:当饲养分区6内无需大换气量时,关闭圈舍本体的进风风门3,开启第二级吊顶正压区4与饲养分区6之间的连通通道,开启部分或全部第一级吊顶正压区和/或侧墙高压区12内的风机,关闭部分或全部负压排风区9内的风机,使空气经负压排风区9排出至圈舍本体外。
即本实施例采用负压过滤隧道通风和正压过滤垂直通风的联合通风方式,由此,可根据气候、运行条件变化合理安排通风模式,实现通风效率与能耗、成本方面的更好平衡。
第一级吊顶正压区29的风机27采用压力控制器控制,当第二级吊顶正压区4的压力低于设定值时,开启更多数量的风机27直至满足设定值。当第二级吊顶正压区4 的压力高于设定值时,关闭部分风机27直至满足设定值。第二级吊顶正压区4的压力探头分别连接圈舍外和第二级吊顶正压区4内。位于饲养分区6内的温度探头对吊顶结构401上的各通风窗口5的开口大小进行控制,当温度超出设定值时,增大通风窗口5的开启程度,当温度低于设定值时,减小通风窗口5的开启程度。
正压过滤垂直通风时,负压排风区9和饲养分区6之间的排风风门的开口尺寸大小采用压力控制器控制,当饲养分区6的压力低于设定值时,排风风门的开口尺寸逐渐变小直至满足设定值,排风风门的压力探头分别连接圈舍外和饲养分区6。
如本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明序号仅仅为了描述,不代表实施场景的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景,但是,本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。