CN111059677A - 一种可调节增速稳流型节能理化安全柜 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种可调节增速稳流型节能理化安全柜，属于一种新型的通风设备，包括补风系统，设置在通风柜的底端及后端，用于向通风柜内部补充空气；排气系统，设置在通风柜的顶部，用于排放通风柜内的气体；气体导流装置，设置在通风柜的内部，气体导流装置引导补风系统进入的空气及通风柜内整体气流稳态循环，并通过排风系统的排风口及时将废弃气体排出；压力检测装置和安全互检报警装置，控制通风柜内气体压力与室内压力平衡和当设备出现故障时发出报警信号；控制系统，控制通风柜内补风流量与排风流量达到平衡状态；本发明安全柜安装方便，能防止工作腔内有害气体、颗粒溢出，降低通风设备工作噪音，保证实验人员工作环境安全、舒适。

Description

一种可调节增速稳流型节能理化安全柜

技术领域

本发明涉及通风技术领域，尤其涉及一种可调节增速稳流型节能理化安全柜，属于一种新型的通风设备。

背景技术

通风设备通常指将某个工作空间内的废气、有害气体及颗粒等物质通过一系列无害化处理后排除至室外的设备，该类设备目前在工业生产及医疗、生物和化学研发等领域广泛的应用。

传统的通风设备通常设计一个柜体，柜体内为工作空间，工作时柜体内所需的空气由柜体的前端开口处(一般为工作门与柜体之间预留的空隙)向工作空间送入大量的室内环境空气，同时将排风口接入到由大功率的风机驱动的建筑排风管道中进行处理。一方面，这类通风设备中送入工作空间的室内环境空气基本是经过空调机处理的清洁舒适空气，空调能源消耗大。另一方面，这类室内自采风型通风设备难以控制室内气体进入设备工作空间的流速，往往造成工作空间与室内空气的因各种乱流和湍流而引起的扩散交融，导致有害物质外溢，且缺少必要的安全检测防护装置，对室内工作人员的健康安全构成严重的威胁。此外，传统的通风设备结构设计不合理，台面与钢架结合方式为胶粘合，台面易变形，下柜体直接放置于不水平的地面，造成整给个台面或设备不平衡状态。基础钢材本身的防腐等级与保护材料防腐特性达不到实验室要求，过度依赖表面漆。

目前市场上出现一些新型的节能通风设备，大多采用补风结构，即通过从柜体上方或下方设置一个补风口，然后从室外通过补风管道系统获取新鲜空气输入通风柜的工作空间，这种结构一定程度上确实降低了建筑物的空调能耗。但是简单的补风装置并不能保证通风设备工作空间内相对稳定的空气流动状态，仍然存在因乱流和湍流而引起的有害物质外溢问题，且补风通道噪音很大，降低了通风设备所在室内环境的舒适性，对室内工作人员依然存在危害身体健康的隐患。另外当前市场上补风型通风设备在室内多台套并行使用时，其补风系统和排风系统的流量并不能根据单台套设备的实际工作情况进行个性化控制调节，无精确控制模块，补风与排风控制无联动，一旦排风系统故障，排风停止工作，补风还在进行，增大补风系统和排风系动力消耗，起不到节能作用，甚至造成工作空间内气流外泄风险，排风柜变成危险柜。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种可调节增速稳流型节能理化安全柜，主要解决现有技术通风设备消耗能源大以及补风系统无法调节补风气流量的问题。

本发明提出一种可调节增速稳流型节能理化安全柜，包括：

补风系统，设置在通风柜的底端及后端，用于向通风柜内部补充空气；补风系统还包括补风稳流装置、补风增速装置和补风通道，所述补风通道依次连接第一手动阀门、第一自动阀门、补风增速装置和补风稳流装置；室外风通过补风增速装置加速并经过补风稳流装置向通风柜内各方向平稳输送新鲜空气；

排气系统，设置在通风柜的顶部，用于排放通风柜内的气体；

气体导流装置，设置在通风柜的内部，气体导流装置引导补风系统进入的空气及通风柜内整体气流稳态循环，并通过排风系统的排风口及时将废弃气体、颗粒排出；

控制系统，设置在通风柜的上部侧边，用于控制补风系统、排气系统、自动调节阀门将检测的风流量值传送至控制系统，控制系统将检测的风流量值与预设风流量比较，控制通风柜内补风流量与排风流量达到平衡状态。

进一步，所述补风增速装置的中部设有进气腔，进气腔两侧的气体流通结构对称设置，容积逐渐变小，再逐渐变大至出气腔，所述出气腔的出气口为长条形的间隙，由进气腔至出气腔为弧形过渡。

进一步，所述补风增速装置两侧的出气腔各连接一个补风稳流装置；所述补风稳流装置为内部中空件，中空件开设有与补风增速装置的出气口相连接的槽口，两个中空件相对且与槽口相邻的侧面上均匀开设数个透气槽。

进一步，所述排气系统包括依次连通的排风管道、第二手动阀门、第二自动阀门和集气罩，所述集气罩聚集通风柜内部的待排放气体。

进一步，所述气体导流装置包括固定在通风柜底部的隔板以及与通风柜顶部连接的导流板；两块导流板分别固定在隔板两侧，导流板上设置有数个通孔；补风系统补送的风由隔板和导流板之间的空隙以及导流板上的通孔进入到排气系统中。

进一步，导流板包括顶导流板和背导流板，顶导流板一端与通风柜顶部固定连接，另一端与背导流板固定连接；两块导流板之间形成漏斗状。

进一步，还包括压力检测装置，安装在所述补风系统的补风口和所述排风系统的排风口，用于控制通风柜内气体压力与室内压力平衡；所述压力检测装置将检测的气体压力值与控制系统中预设的气体压力值作比较，所得比较结果反馈至控制系统来控制第一自动阀门和第二自动阀门的启闭。

进一步，通风柜的两侧安装升降门导轨机构并在其上安装玻璃门，手动或者由控制系统控制玻璃门的开合；所述通风柜固定在支架上，所述支架由榫接加螺钉连接的钢架和横梁搭建而成。

进一步，通风柜还包括辅助排风系统，用于将通风柜的附加装置接入排气系统中；辅助排风系统的辅助排风管与排气系统的排风管道连接，辅助排风管依次连接辅助排风阀门、集气盒以及辅助排风连接管。

进一步，还包括安全互检报警装置，安装在所述补风系统的补风口和所述排风系统的排风口，当设备出现故障时发出报警信号。

本发明的有益效果为：

1.在通风柜的底部及后部设置补风增速装置和补风稳流装置，将补风管道的风通过加速后流入至补风稳流装置，使进入通风柜里的气流减少出现湍流或乱流的现象，保证通风柜的工作空间内相对稳定的空气流动状态，降低有害物质外泄的机率，同时降低补风通道的噪音，提高通风柜所在室内环境的舒适性；

2.在通风柜内部的底面设置隔板和气体导流板，并在导流板上均匀开设数个通孔，有效地引导补风系统的补风口进入的空气及通风柜内工作腔整体气流进行稳态循环，并通过排风口及时将有害气体、颗粒排出；

3.在补风系统的补风口和排风系统的排风口安装手动阀门和自动调节阀门，通过压力检测装置检测的气体压力值与控制系统中预设的气体压力值对比，自动反馈至控制系统进而控制自动调节阀门的启闭，提高系统的节能性能，节能的通风柜才是安全的通风柜；同时，手动阀门还可以人手调节气体的流通量，进行适应的微调。

4.在补风系统的补风口和排风系统的排风口安装压力检测装置和安全互检报警装置，通过控制系统控制工作腔内气体压力与室内压力平衡，防止有害气体、颗粒溢出通风柜工作腔外；安全互检报警装置在设备出现故障时发出报警信号，有效防止因各种不确定因素而引起的设备故障导致的有害物质扩散、泄漏至室内环境的问题；

5.本通风柜还安装灵活的辅助排风管道，可方便的将通风设备上的附加装置接入排风系统，从而保证各种有害、挥发性物料存放、收集柜体的通风顺畅，创建舒适、安全的工作环境。

附图说明

图1为本发明其一实施例的安全柜结构示意图一；

图2为本发明其一实施例的安全柜结构示意图二；

图3为本发明其一实施例的安全柜的从进气到排气的原理图；

图4为本发明其一实施例的安全柜的补风系统的结构示意图；

图5为本发明其一实施例的安全柜的补风增速装置和补风稳流装置的气流示意图；

图6为本发明其一实施例的安全柜的补风增速装置结构原理图；

图7为本发明其一实施例的安全柜的补风稳流装置结构示意图；

图8为本发明其一实施例的安全柜的排气系统的结构示意图；

其中：1、排气系统；10、排风管道；2、辅助排风系统；20、辅助排风阀门；21、集气盒；22、辅助排风连接管；23、辅助排风管；3、补风系统；30、补风稳流装置；31、补风增速装置；32、补风管道；33、集气罩；4、控制系统；5、导流板；50、顶部导流板；51、背部导流板；52、隔板；60、第一自动阀门；61、第一手动阀门；62、第二自动阀门；63、第二手动阀门；7、通风柜；70、玻璃门；71、支架。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”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，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

根据图1至图8所示,一种可调节增速稳流型节能理化安全柜，无需经过空调机处理，将室外的自然风补进工作环境内，节约能源；加上设置补风增速装置和补风稳流装置以及阀门，实现对补风的速度和风量大小的调节，使通风柜更加节能环保，以及能够按需控制补风杜绝有毒气流非从排气系统排出而外泄造成的事故。

如图4所示，通风柜7包括补风系统3，安装在通风柜7的底端及后端，用于向通风柜7内部补充空气；补风系统3还包括补风稳流装置30、补风增速装置31和补风通管道32，所述补风管道32依次连接第一手动阀门61、第一自动阀门60、补风增速装置31和补风稳流装置30；室外风通过补风增速装置31加速(文丘里效应)并经过补风稳流装置30向通风柜7内各方向平稳输送新鲜空气，解决气流补入通风柜7内时存在的湍流或乱流问题，降低补风噪音；

如图6所示，补风增速装置31的中部设有进气腔，进气腔两侧的气体流通结构对称设置，容积逐渐变小，再逐渐变大至出气腔，所述出气腔的出气口为长条形的间隙，由进气腔至出气腔为弧形过渡。所述补风增速装置31两侧的出气腔各连接一个补风稳流装置30，具体地，两个补风增速装置31的上部连接两个补风稳流装置30，形成一个相互接通的“口字型”结构；如图7所示，所述补风稳流装置30为内部中空件，中空件开设有与补风增速装置31的出气口相连接的槽口，两个中空件相对且与槽口相邻的侧面上开设数个透气槽，透气槽的分流作用使气体缓缓地进入工作环境，减少气流的紊乱现象减少补风噪声。如图3和图5所示，补风管道32的气体由补风增速装置31的底部圆柱进气管道进入方形的进气腔，再一分两路，从进气腔两侧的气体流通结构通过，历经由容积大至容积小的变化直抵长条形的间隙的出气口处，进入到补风稳流装置30，再通过透气槽进入到柜体内。

如图8所示，排气系统1，设置在通风柜7的顶部；所述排气系统1包括依次连通的排风管道10、第二手动阀门63、第二自动阀门62和集气罩33，所述集气罩33聚集通风柜7内部的待排放气体。考虑通过排风口的气体为粘性气体，补风口通径与排风口通径按预设的比例进行设置，同时进、排风口均安装有手动控制的阀门与控制系统4控制调节的阀门，以保证通风柜7的工作腔内补风流量与排风流量达到平衡状态。

如图3所示，气体导流装置，设置在通风柜7的内部，气体导流装置引导补风系统3进入的空气及通风柜7内整体气流稳态循环，并通过排气系统1的排风口及时将废弃气体、颗粒排出；所述气体导流装置包括固定在通风柜7底部的隔板52以及与通风柜7顶部连接的导流板5；两块导流板5分别固定在隔板52两侧，导流板5上设置有数个通孔，通孔便于通风柜7内的的流动气体有条理有顺序地进入到排气系统1中；补风系统3补送的风由隔板52和导流板5之间的空隙以及导流板5上的通孔进入到排气系统1中。隔板52和导流板5的引导气体的流向，将从补风稳流装置30两侧的补风引导到中间的顶部的排气系统1；导流板5包括顶导流板5和背导流板5，顶导流板5一端与通风柜7顶部固定连接，另一端与背导流板5固定连接；两块导流板5之间形成漏斗状。

压力检测装置(图中未标识)，安装在所述补风系统3的补风口和所述排气系统1的排风口，用于控制通风柜7内气体压力与室内压力平衡，防止有害气体、颗粒溢出工作腔；所述压力检测装置将检测的气体压力值与控制系统4中预设的气体压力值作比较，所得比较结果反馈至控制系统4来控制第一自动阀门60和第二自动阀门61的启闭。

安全互检报警装置(图中未标识)，安装在所述补风系统3的补风口和所述排气系统1的排风口，当设备出现故障时发出报警信号；有效防止因各种不确定因素而引起的设备故障导致的有害物质扩散、泄漏至室内环境的事故发生。

如图1所示，控制系统4，设置在通风柜7的上部侧边，用于控制补风系统3、排气系统1、自动调节阀门将检测的风流量值传送至控制系统4，控制系统4将风流量值与预设风流量比较，控制通风柜7内补风流量与排风流量达到平衡状态。

如图1和图2所示，优选地，通风柜7的两侧安装升降门导轨机构并在其上安装玻璃门70，手动或者由控制系统4控制玻璃门70的开合。玻璃门70打开到预设的范围内，补风稳流装置30输出的带有压力与流速的空气膜能有效的阻隔通风柜7工作腔气体与通风柜7外室内空气的扩散交融，以保证室内空气整体安全，并可有效降低室内空调能耗。

优选地，所述通风柜7固定在支架71上，所述支架71由榫接加螺钉连接的钢架和横梁搭建而成。支架71的通风柜7放置更加平整，通风柜7内的工作台面水平，不易倾斜，通风柜7的底部不容易被腐蚀。

优选地，通风柜7的底部周边安装辅助排风系统2，用于将通风柜7的附加装置接入排气系统1中；辅助排风系统2的辅助排风管23与排气系统1的排风管道10连接，辅助排风管23依次连接辅助排风阀门20、集气盒21以及辅助排风连接管22。辅助排风管23可方便的将设备上的附加装置如各种储物柜等接入设备排气系统1，从而保证各种有害、挥发性物料存放、收集柜体的通风顺畅，创建舒适、安全的工作环境。集气盒21用于集中所有辅助排气管道，再由一条管道连向主排气管进行统一排气，同时集气盒中含有干燥剂，用于去除辅助排气管道中的水分，降低水分对管道的腐蚀影响。

本实施例通风柜通风工作原理：气体从补风系统的补风管道进入补风增速装置，再进入到补风稳流装置，转而进入到通风柜内部的工作空间，补入的气体和工作空间内的气体经由导流板和隔板形成的空隙以及导流板上开设的通孔，进入到集气罩，再由排气系统排放出去。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可调节增速稳流型节能理化安全柜，是一种通风柜，其特征在于，包括：

补风系统，设置在通风柜的底端及后端，用于向通风柜内部补充空气；补风系统还包括补风稳流装置、补风增速装置和补风通道，所述补风通道依次连接第一手动阀门、第一自动阀门、补风增速装置和补风稳流装置；室外风通过补风增速装置加速并经过补风稳流装置向通风柜内各方向平稳输送新鲜空气；

排气系统，设置在通风柜的顶部，用于排放通风柜内的气体；

气体导流装置，设置在通风柜的内部，气体导流装置引导补风系统进入的空气及通风柜内整体气流稳态循环，并通过排风系统的排风口及时将废弃气体、颗粒排出；

控制系统，设置在通风柜的上部侧边，用于控制补风系统、排气系统、自动调节阀门将检测的风流量值传送至控制系统，控制系统将检测的风流量值与预设风流量比较，控制通风柜内补风流量与排风流量达到平衡状态。

2.如权利要求1所述的可调节增速稳流型节能理化安全柜，其特征在于，所述补风增速装置的中部设有进气腔，进气腔两侧的气体流通结构对称设置，容积逐渐变小，再逐渐变大至出气腔，所述出气腔的出气口为长条形的间隙，由进气腔至出气腔为弧形过渡。

3.如权利要求2所述的可调节增速稳流型节能理化安全柜，其特征在于，所述补风增速装置两侧的出气腔各连接一个补风稳流装置；所述补风稳流装置为内部中空件，中空件开设有与补风增速装置的出气口相连接的槽口，两个中空件相对且与槽口相邻的侧面上开设数个透气槽。

4.如权利要求1所述的可调节增速稳流型节能理化安全柜，其特征在于，所述排气系统包括依次连通的排风管道、第二手动阀门、第二自动阀门和集气罩，所述集气罩聚集通风柜内部的待排放气体。

5.如权利要求1所述的可调节增速稳流型节能理化安全柜，其特征在于，所述气体导流装置包括固定在通风柜底部的隔板以及与通风柜顶部连接的导流板；两块导流板分别固定在隔板两侧，导流板上设置有均匀分布的数个通孔；补风系统补送的风由隔板和导流板之间的空隙以及导流板上的通孔进入到排气系统中。

6.如权利要求5所述的可调节增速稳流型节能理化安全柜，其特征在于，导流板包括顶导流板和背导流板，顶导流板一端与通风柜顶部固定连接，另一端与背导流板固定连接；两块导流板之间形成漏斗状。

7.如权利要求4所述的可调节增速稳流型节能理化安全柜，其特征在于，还包括压力检测装置，安装在所述补风系统的补风口和所述排风系统的排风口，用于控制通风柜内气体压力与室内压力平衡；所述压力检测装置将检测的气体压力值与控制系统中预设的气体压力值作比较，所得比较结果反馈至控制系统来控制第一自动阀门和第二自动阀门的启闭。

8.如权利要求1所述的可调节增速稳流型节能理化安全柜，其特征在于，所述通风柜的两侧安装升降门导轨机构并在其上安装玻璃门，手动或者由控制系统控制玻璃门的开合；所述通风柜固定在支架上，所述支架由榫接加螺钉连接的钢架和横梁搭建而成。

9.如权利要求1所述的可调节增速稳流型节能理化安全柜，其特征在于，还包括辅助排风系统，用于将通风柜的附加装置接入排气系统中；辅助排风系统的辅助排风管与排气系统的排风管道连接，辅助排风管依次连接辅助排风阀门、集气盒以及辅助排风连接管。

10.如权利要求1所述的可调节增速稳流型节能理化安全柜，其特征在于，还包括安全互检报警装置，安装在所述补风系统的补风口和所述排风系统的排风口，当设备出现故障时发出报警信号。

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