CN111351171B - 局部环境保障系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种局部环境保障系统，包括进风平台、送风立柱、送风平台以及调温除湿系统，进风平台具有矩形箱体，矩形箱体的顶面构成工作区，进风平台用于将局部环境以外的空气吸入平台内，并在平台内部对温湿度进行处理，送风平台由送风立柱支撑在进风平台的正上方，其具有内静压箱和围绕内静压箱外围布设的外静压箱，送风平台用于将处理过的空气送至下方的工作区域，供使用者使用。本发明所提供的局部环境保障系统，在不需要外接通风系统及冷却水系统的前提下，就能够营造出符合温度、湿度、洁净度及风速等要求的局部环境保障区域，提供符合要求的局部工作空间，适于地下空间开发利用和节能运行。

Description

局部环境保障系统

技术领域

本发明总体上涉及地下空间空气环境保障及节能系统，具体是一种局部环境保障系统。

背景技术

随着地下空间的快速开发与利用，一些地上建筑所承担的功能被逐步被引入地下，如生产功能、检测功能及贵重物质的保存功能等。此类功能的实现通常需要较为严格的空气质量环境，如温度、湿度、洁净度及风速等，就需要通风空调系统予以保障。但因大量地下空间没有设置通风空调系统，后期改造往往因土建施工困难、改造难度大或建设投资高等原因难以实现，限制了上述功能在地下空间内实现，地下空间的深度开发利用受到了极大的限制。或是地下空间设置有通风空调系统，但上述功能实现只需要局部小区域环境保障，如使用原通风空调大系统，也会出现系统运行时间长、运行费用高等问题，也不利于地下空间的深度开发利用。

虽然已有对地下空间环境温湿度进行改善的相关技术创新，但并未有局部工作环境或局部工作空间的设计改进，没有相关设计能够营造出符合要求的局部环境保障区域，特别是对没有空气处理系统的地下空间开发利用。

因此仍非常有必要对现有技术进行针对性的改进，在地下空间内营造出符合温度、湿度、洁净度及风速等要求的局部环境保障区域，实现地下空间的节能运行。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种局部环境保障系统，尤其是用于地下空间，可在地下空间内实现局部环境保障的要求，提供符合要求的地下局部工作空间，适于地下空间开发利用和节能运行。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种局部环境保障系统，包括进风平台、送风立柱、送风平台以及调温除湿系统，其中，

进风平台，其具有矩形箱体，矩形箱体的顶面构成工作区，矩形箱体的顶面在其矩形平面范围内开设有连通箱体内部的进风孔，并且矩形箱体内部设置有送风通道，送风通道内自送风通道的进风端向出风端依次布设有蒸发器、第一风冷冷凝器和变频送风机；

送风立柱，其为中空的支撑管，安装在矩形箱体上，并且所述支撑管连通送风通道的出风端；

送风平台，其由送风立柱支撑在进风平台的正上方，其具有内静压箱和围绕内静压箱外围布设的外静压箱，所述支撑管连通内静压箱，内静压箱的底面在其平面范围内开设有送风孔，外静压箱的底面沿四周开设有条缝形风口；

调温除湿系统，其包括所述的蒸发器、第一风冷冷凝器和变频送风机，进一步包括调温除湿主机和第二风冷冷凝器，调温除湿主机和第二风冷冷凝器依矩形箱体外侧设置。

作为一个实施方式，所述进风平台还包括在矩形箱体的四周开设的多个侧进风口，且每个侧进风口配置有电动调节阀。

作为一个实施方式，所述送风通道的进风端设置有进风过滤器。

作为一个实施方式，在送风立柱与内静压箱之间还设置有风量分配静压箱，风量分配静压箱连通送风立柱的送风口与内静压箱，并且风量分配静压箱还设置有送风支管连通外静压箱，在送风支管上设置有电动调节阀。

作为一个实施方式，在所述内静压箱与外静压箱的顶面设置有纵向肋以及与纵向肋固定的横向肋，横向肋安装在送风立柱上，使得所述送风平台通过横向肋和纵向肋安装固定于送风立柱。

作为一个实施方式，所述外静压箱的条缝形风口设置有调节阀，能够根据需要调节条缝形风口的敞口宽度和送风角度。

作为一个实施方式，其还具有集中控制系统，包括控制柜、进风平台内温湿度传感器、送风平台内温湿度传感器以及工作区温湿度传感器，各传感器与控制柜电连接，控制柜能够设定温湿度参数，用于根据各传感器检测的温湿度数据自动调控送风的温湿度。

作为一个实施方式，所述调温除湿主机包括压缩机和三通阀，控制柜根据各传感器检测的温度数据自动调控所述三通阀以调配第一风冷冷凝器和第二风冷冷凝器中的冷媒比例，实现送风温度调控。

作为一个实施方式，所述集中控制系统还包括保障系统外环境温湿度传感器，其与控制柜电连接，控制柜用于根据各传感器检测的温湿度数据自动调控调温除湿系统各设备的运行参数，以使得工作区的空气参数、噪声达标与系统节能的最佳平衡。

作为一个实施方式，所述矩形箱体、内静压箱、外静压箱包括多块结构，由快速卡式法兰拼接而成；和/或，送风立柱为多段式结构，由带密封环的快速接头连接组装。

本发明的有益效果是：本发明提供的局部环境保障系统，尤其是用于地下空间，可在地下空间内实现局部环境保障的要求，提供符合要求的地下局部工作空间，适于地下空间开发利用和节能运行。具体而言，本发明特别具有如下具体的优点：

(1)不需要外接通风系统及冷却水系统，就能够营造出符合温度、湿度、洁净度及风速等要求的局部环境保障区域。

(2)“空气幕”的设计并且所围合的区域可调，能够有效防止工作台外部空气进入，阻止外部空气的侵袭；结合使用风量分配静压箱，能够合理调配内外静压箱的风量分配比例，阻挡外部环境空气的侵入与干扰，保证工作区域空气质量稳定，提升保障环境的空气品质。

(3)进风平台矩形箱体的侧进风口可从平台以外 的区域补充空气，达到改善空气质量的目的。

(4)集中控制系统检测多个位置的空气温湿度，通过自动调控各设备的运行参数，确保工作区的空气参数、噪声达标与系统节能的最佳平衡，实现系统节能运行。

(5)模块化设计、整体化组装，可根据使用要求灵活拼装，营造不同大小的环境保障区域，满足使用多样性的要求。

(6)设置行走轮以便移动，使得系统可在地下空间内快速移动，并且就位后行走轮可锁死固定，增强了系统的机动性，满足地下空间特殊情况下的应急保障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明保障系统一个实施方式的立面结构示意图；

图2为进风平台一个实施方式的结构示意图；

图3为图2进风平台的1-1剖面结构示意图；

图4为送风平台一个实施方式的结构示意图。

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但不构成对本发明的限定。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“包括/包含”、“由……组成”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含……”、“由……组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。

还需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本发明的限制。

参见图1～4，本发明实施例提供的一种局部环境保障系统，包括进风平台23、送风立柱1、送风平台14以及调温除湿系统。进风平台用于将局部环境以外的空气吸入平台内，并在平台内部对温湿度进行处理，以达到合适的环境需求，然后将处理后的空气通过送风立柱送至送风平台，完成整个局部环境空气改善的处理流程。送风平台用于将处理过的空气送至下方的工作区域，供使用者使用。通过本发明所提供的局部环境保障系统，在不需要外接通风系统及冷却水系统的前提下，就能够营造出符合温度、湿度、洁净度及风速等要求的局部环境保障区域，提供符合要求的局部工作空间，尤其是在地下空间，显得尤为必要。

下面结合附图对各结构进行详细阐述，以使得本发明达到充分公开的要求，使得本领域普通技术人员能够清楚了解和实施本发明。

进风平台23，具有矩形箱体，矩形箱体的顶面构成工作区，兼工作区域地面，可在工作区设置工作台13，以供工作人员临时使用。本发明的矩形箱体厚度为1.0米，可采用铝合金材质以减轻重量，内部有加强支撑15，保证平台承压强度。

如图2所示，矩形箱体的顶面在其矩形平面范围内开设有连通箱体内部的进风孔24，并且矩形箱体内部设置有送风通道32，送风通道内自送风通道的进风端向出风端依次布设有蒸发器19、第一风冷冷凝器18和变频送风机20。送风经蒸发器19，空气被冷凝除湿，达到调整空气湿度的目的，再通过第一风冷冷凝器18升温，达到调整空气温度的目的，然后经变频送风机20送出，变频送风机20可根据使用要求实现变风量运行，保证工作区域内空气的温度、湿度、洁净度及风速处理要求范围内。

参见图2、图3，本发明的送风通道32为设置在矩形箱体内部的矩形截面的条形通道，其底面为矩形箱体的底板，顶面为矩形箱体的顶板，两侧壁为铝合金板焊接而成，送风通道除了两端的进风端和出风端外，四周密闭，如此使得送风只能从进风端进入送风通道，从出风端送出至送风立柱，而不能从侧面进入，如此能够有效地确保送风都经过蒸发器19和第一风冷冷凝器18处理。

作为一个具体实施方式，送风通道32的进风端设置有进风过滤器21，可根据局部环境要求安装初效、中效或高效空气过滤器，实现不同要求的局部环境洁净度。

作为一个具体实施方式，进风平台还包括在矩形箱体的四周开设的多个侧进风口26，且每个侧进风口配置有电动调节阀27。通过电动调节阀分配平台上部及外部空气进入箱体内的比例，如此在长时间使用时平台上部局部环境内空气质量变差时，通过控制电动调节阀开启侧进风口26从平台以为的区域补充空气，达到改善空气质量的目的。本发明还可进一步在侧进风口26设置风管以连通至局部环境以外较远的区域，例如通过风管把侧出风口26连通至地上空间，以从地上空间补充新鲜空气。

送风立柱1，其为中空的支撑管，通过矩形箱体顶板上开设的送风立柱入口25安装在矩形箱体上，并且支撑管连通送风通道32的出风端，如图1、图2所示，出风经过送风立柱被送到送风平台。送风立柱为厚壁不锈钢管，兼平台支撑柱功能。送风立柱设计为多段式结构，由带密封环的快速接头12连接组装，可根据需要拼接成不同的高度，满足局部工作区域的不同高度要求。

送风平台14，其由送风立柱支撑在进风平台的正上方，其具有内静压箱7和围绕内静压箱外围布设的外静压箱8，支撑管连通内静压箱，内静压箱的底面在其平面范围内开设有送风孔10，外静压箱的底面沿四周开设有条缝形风口11。

本发明的送风平台采用铝合金材质以减轻重量，厚度为0.5米。内静压箱为矩形静压箱，其送风孔10能够为工作环境提供稳定的层流送风；外静压箱为矩环形静压箱，采用条缝形风口11送风，为工作环境的层流送风以外提供外围“空气幕”，能够有效防止工作台外部空气进入，阻止外部空气的侵袭，保证工作区域空气质量稳定。

本发明的内静压箱和外静压箱可以为相互独立的结构，也可以是整体结构，在内静压箱的内部通过焊接隔板的方式从而在内静压箱内部的四周形成一圈环形的排风通道。

作为一个具体实施方式，如图1，外静压箱的条缝形风口11设置有调节阀9，能够根据需要调节条缝形风口的敞口宽度和送风角度，如此便于根据需要调整“空气幕”的幕帘宽度和“空气幕”区域的大小，以在工作区域范围内形成不同大小面积的层流风。

作为一个具体实施方式，参见图1、图4，在送风立柱1与内静压箱7之间还设置有风量分配静压箱2，风量分配静压箱连通送风立柱的送风口与内静压箱，风量分配静压箱还设置有送风支管33连通外静压箱8，在送风支管上设置有电动调节阀3。通过在送风平台上设置风量分配静压箱，为内外静压箱提供风量分配，并通过送风支管上的电动调节阀自动分配内、外静压箱的风量比例，如此能够防止外部环境对保障系统内空气品质的干扰，如当外部环境的空气风速大，或温湿度值、洁净度值等与保障系统内空气品质相差大时，则加大外静压箱的风量，条缝形风口出风量及风速加大，阻挡外部环境空气的侵入与干扰；当外部环境的空气风速小，或温湿度值、洁净度值等与保障系统内空气品质相差小时，则减小外静压箱的风量，条缝形风口出风量及风速减小，加大内静压箱及风口的风量，提升保障环境的空气品质。

作为一个具体实施方式，参见图1、图4，本发明在内静压箱7与外静压箱8的顶面设置有纵向肋6以及与纵向肋固定的横向肋5，横向肋5通过送风立柱上的支撑卡环4安装在送风立柱1上，纵横向肋为送风平台提供稳定牢固的支撑，使得送风平台通过横向肋和纵向肋安装固定于送风立柱。

本发明的调温除湿系统，其包括前述的蒸发器19、第一风冷冷凝器18和变频送风机20，进一步包括调温除湿主机16和第二风冷冷凝器17，调温除湿主机和第二风冷冷凝器依矩形箱体外侧设置。本发明优选将调温除湿主机16和第二风冷冷凝器17设置在送风通道的出风端外，与出风通道对应，如此便于安装和结构布置以及管理连接。调温除湿主机16为除蒸发器及冷凝器以外的其余设备，包括压缩机，膨胀阀，贮液器及其他部件。

本发明的调温除湿系统通过第一风冷冷凝器18和第二风冷冷凝器17，进风平台内的第一风冷冷凝器18用于对进入箱体内的空气进行加温，箱体外的第二风冷冷凝器17用于分担第一风冷冷凝器18的热量，第一风冷冷凝器18对送风进行升温的高低取决于第二风冷冷凝器17承担排热量的多少，如果第二风冷冷凝器17承担全部散热热量，第一风冷冷凝器18则不对箱体内的空气进行加热，第二风冷冷凝器17不排放热量，第一风冷冷凝器18就需要承担全部散热热量，此时升温最高，如此通过第一风冷冷凝器18和第二风冷冷凝器17的散热承担比例，实现对送风温度的调节。

作为一个具体实施方式，参见图1、图2，为了提高对温湿度控制的自动化程度，本发明还具有集中控制系统，包括控制柜28，以及进风平台内温湿度传感器29、送风平台内温湿度传感器29以及工作区温湿度传感器29，进风平台内温湿度传感器29安装在进风平台矩形箱体的送风通道32的出风端处，用于检测进风平台矩形箱体内经过处理后的空气温湿度，送风平台内温湿度传感器29安装在内静压箱7内，用于检测被送至内静压箱内的空气温湿度，工作区温湿度传感器29安装在工作台13下方，用于检测到达工作区域的空气温湿度，各传感器与控制柜电连接，控制柜能够根据具体需要设定好温湿度参数，并根据各传感器检测的温湿度数据自动调控蒸发器19的运行强度，调控第一风冷冷凝器18和第二风冷冷凝器17的分配比例，调控变频送风机20的运行强度，从而达到对送风温湿度的自动控制。通过调控调温除湿系统各设备的运行参数，以使得工作区的空气参数、噪声达标与系统节能的最佳平衡。

作为一个具体实施方式，调温除湿主机包括三通阀，控制柜根据各传感器检测的温度数据自动调控三通阀以调配第一风冷冷凝器和第二风冷冷凝器中的冷媒比例，实现送风温度调控。

作为一个具体实施方式，集中控制系统还包括保障系统外环境温湿度传感器29，其与控制柜电连接，通过检测外部环境空气温湿度，基于外部环境空气温湿度自动调控送风温湿度，如此能够防止外部环境对保障系统内空气品质的干扰，如当检测到外部环境的空气温湿度值与保障系统内相差大时，则加大外静压箱的风量，静压箱上条缝形风口出风量及风速加大，阻挡外部环境空气的侵入与干扰；当检测到外部环境的温湿度值与保障系统内相差小时，则减小外静压箱的风量，静压箱上条缝形风口出风量及风速减小，加大内静压箱及风口的风量，提升保障环境内的温湿度空气品质。

作为一个具体实施方式，参见图2、图4，矩形箱体、内静压箱、外静压箱包括多块结构，由快速卡式法兰22拼接而成。采用模块化设计、整体化组装，可根据使用要求灵活拼装，营造不同大小的环境保障区域。使用时快速装拆部分组件，散装组件可放置于专用贮存箱内，其余部件固定于相应箱体内，减少装置安装量。

需要说明的是，虽然本发明的附图以多块组装式展示，但显然本发明的系统并不局限于组装使用，也可单独使用，这取决于每块结构的大小和工作台面积要求。此外，本发明的系统也可根据需要将多个相同的系统继续组装在一起，以满足使用要求的多样性。

作为一个具体实施方式，在进风平台矩形箱体底部，以及调温除湿主机16和第二风冷冷凝器17的底部，设置行走轮30以便移动，使得系统可在地下空间内快速移动，并且就位后行走轮可锁死固定，增强了系统的机动性，满足地下空间特殊情况下的应急保障。

本发明进一步在进风平台矩形箱体的一侧设置平台台阶31，以便使用者上下平台。

至此，本领域技术人员应认识到，虽本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍然可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种地下空间用可移动局部环境保障系统，包括进风平台、送风立柱、送风平台以及调温除湿系统，其中，

进风平台，其具有矩形箱体，矩形箱体的顶面构成工作平台，矩形箱体的顶面在其矩形平面范围内开设有连通箱体内部的进风孔，并且矩形箱体内部设置有送风通道，送风通道内自送风通道的进风端向出风端依次布设有蒸发器、第一风冷冷凝器和变频送风机；

送风立柱，其为中空的支撑管，安装在矩形箱体上，并且所述支撑管连通送风通道的出风端；

送风平台，其由送风立柱支撑在进风平台的正上方，其具有内静压箱和围绕内静压箱外围布设的外静压箱，所述内静压箱为矩形静压箱，外静压箱为矩环形静压箱，所述支撑管连通内静压箱，内静压箱的底面在其平面范围内开设有送风孔，外静压箱的底面沿四周开设有条缝形风口；

调温除湿系统，其包括所述的蒸发器、第一风冷冷凝器和变频送风机，进一步包括调温除湿主机和第二风冷冷凝器，调温除湿主机和第二风冷冷凝器依矩形箱体外侧设置；

在进风平台矩形箱体底部，以及调温除湿主机和第二风冷冷凝器的底部，设置行走轮以便移动，使得系统能够在地下空间内快速移动，增强系统的机动性。

2.根据权利要求1所述的局部环境保障系统，其特征在于，所述进风平台还包括在矩形箱体的四周开设的多个侧进风口，且每个侧进风口配置有电动调节阀。

3.根据权利要求1所述的局部环境保障系统，其特征在于，所述送风通道的进风端设置有进风过滤器。

4.根据权利要求1所述的局部环境保障系统，其特征在于，在送风立柱与内静压箱之间还设置有风量分配静压箱，风量分配静压箱连通送风立柱的送风口与内静压箱，并且风量分配静压箱还设置有送风支管连通外静压箱，在送风支管上设置有电动调节阀。

5.根据权利要求1所述的局部环境保障系统，其特征在于，在所述内静压箱与外静压箱的顶面设置有纵向肋以及与纵向肋固定的横向肋，横向肋安装在送风立柱上，使得所述送风平台通过横向肋和纵向肋安装固定于送风立柱。

6.根据权利要求1所述的局部环境保障系统，其特征在于，所述外静压箱的条缝形风口设置有调节阀，能够根据需要调节条缝形风口的敞口宽度和送风角度。

7.根据权利要求1所述的局部环境保障系统，其特征在于，其还具有集中控制系统，包括控制柜、进风平台内温湿度传感器、送风平台内温湿度传感器以及工作区温湿度传感器，各传感器与控制柜电连接，控制柜能够设定温湿度参数，用于根据各传感器检测的温湿度数据自动调控送风的温湿度。

8.根据权利要求7所述的局部环境保障系统，其特征在于，所述调温除湿主机包括压缩机和三通阀，控制柜根据各传感器检测的温度数据自动调控所述三通阀以调配第一风冷冷凝器和第二风冷冷凝器中的冷媒比例，实现送风温度调控。

9.根据权利要求8所述的局部环境保障系统，其特征在于，所述集中控制系统还包括保障系统外环境温湿度传感器，其与控制柜电连接，控制柜用于根据各传感器检测的温湿度数据自动调控调温除湿系统各设备的运行参数，以使得工作区的空气参数、噪声达标与系统节能的最佳平衡。

10.根据权利要求1所述的局部环境保障系统，其特征在于，所述矩形箱体、内静压箱、外静压箱包括多块结构，由快速卡式法兰拼接而成；和/或，送风立柱为多段式结构，由带密封环的快速接头连接组装。

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