CN112498647B - 一种全船舱室环境保障系统 - Google Patents
一种全船舱室环境保障系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种全船舱室环境保障系统,包括防护区和普通区;防护区和普通区内均设有空调、通风筒和舱室,防护区空调两端分别连接于对应防护区通风筒和舱室,且防护区空调与对应防护区通风筒之间设有滤毒通风装置;普通区空调两端分别连接于对应普通区通风筒和舱室;通风筒具有外风口,且通风筒外风口设有气体成分传感器;通风筒上设有可打开或关闭通风筒外风口的密封盖,密封盖连接有密封盖驱动装置;所述空调、滤毒通风装置、气体成分传感器、密封盖驱动装置均连接于控制面板。当外界环境具有危险气体且其浓度超过设定值,控制面板提醒人员进入防护区,既避免危险气体进入舱室危害船员身体健康,又防止船员因缺氧而窒息,保证了安全性和舒适性。
Description
技术领域
本发明属于船舶技术领域,具体涉及一种全船舱室环境保障系统。
背景技术
目前的船舶通过空调系统将船体外的新风制冷或加热后输送给船舶上的各个舱室以满足舱室的通风换气和温度调节,但是一旦船舶进入危险气体的区域时,空调也会把外界的危险气体输送到舱室内,对舱室内人员或设备造成不利影响,但若完全关闭新风进入船体的通道,虽然可避免危险气体进入舱室,但舱室内人员极易因缺氧而导致呼吸不畅,同样影响舱室人员的身体健康。
此外,在传统船舶送风系统中,船上人员只能手动调节送风量或根据舱室温度设定器设置舱室温度,调节方式比较机械,无法根据舱室内目标对象(舱室内人员及设备)的分布情况和目标对象状况调整送风方向和送风量,一旦目标对象位置、发热量和/或舱室内热负荷发生变化,就无法根据舱室内各目标对象的需求进行调节。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明设计的目的在于提供一种全船舱室环境保障系统,可通过气体成分传感器获取外界环境中空气成分及各成分的浓度,若其中具有有毒、有害、易燃易爆等危险气体且危险气体的浓度超过设定值,控制面板控制声光报警装置发出声光报警提醒人员进入防护区的舱室,同时关闭普通区的通风筒和空调,既避免危险气体进入舱室内危害船员身体健康,又保证船员和设备处于较舒适的环境下,防止船员因缺氧而窒息,保证了安全性和舒适性。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种全船舱室环境保障系统,包括位于船体内部的多个防护区和多个普通区;每个所述防护区和每个所述普通区内均设有空调、通风筒和多个舱室,所述防护区内的空调通过进风管连接于对应防护区内的通风筒,所述防护区内空调与对应防护区内的通风筒之间的进风管上设有滤毒通风装置,且所述防护区内的空调通过送风管连接于对应防护区内的各个舱室;所述普通区内的空调通过进风管连接于对应普通区内的通风筒,且所述普通区内的空调通过送风管连接于对应普通区内的各个舱室;每个所述通风筒上均具有与大气环境连通的外风口,且通风筒外风口处设有气体成分传感器;每个所述通风筒上还设有可打开或关闭所述通风筒外风口的密封盖,所述密封盖连接有密封盖驱动装置;所述空调、滤毒通风装置、气体成分传感器、密封盖驱动装置均连接于控制面板,所述控制面板上连接有声光报警装置。本发明通过气体成分传感器获取外界环境中空气成分及各成分的浓度,若其中具有有毒、有害、易燃易爆等危险气体且危险气体的浓度超过设定值,控制面板控制声光报警装置发出声光报警提醒人员及时通过洗消通道进入防护区的舱室,同时关闭普通区的通风筒和空调,既避免危险气体进入舱室内危害船员身体健康,又保证船员和设备处于较舒适的环境下,防止船员因缺氧而窒息,保证了安全性和舒适性。
优选地,所述通风筒为一竖直设置的筒体,所述通风筒外风口位于所述筒体的顶部;所述筒体顶部罩设有风帽,所述密封盖位于所述筒体顶部与所述风帽之间;所述筒体顶部伸入所述风帽内,且所述筒体外壁与所述风帽内壁间存在间隙,所述间隙用以形成底部通风口,所述底部通风口处设置有防护网;所述风帽与所述筒体通过肘板连接;所述筒体内设有竖直轴,所述竖直轴的中心线与所述筒体的中心线重合;所述竖直轴外壁与所述筒体内壁之间周向布置有一圈支撑杆,且相邻两支撑杆之间设有供风通过的风口;所述密封盖驱动装置为直线电机或气缸,所述密封盖驱动装置设置在竖直轴顶部以驱动所述密封盖上下移动,以打开或关闭所述通风筒外风口,并调节进入所述通风筒的风量。
优选地,每个所述舱室内还设有至少一个布风器,所述布分器包括布风器壳体,所述布风器壳体上设有一个布风器进口和多个布风器出口,且每个所述布风器出口均与所述布风器进口连通;每个所述布风器出口处均设有球形喷口,所述球形喷口上设有可驱动所述球形喷口多角度转动的喷口驱动装置,且位于同一所述舱室内的各个所述球形喷口分别负责该舱室内不同单元区域内的送风;所述布风器进口上设有与对应空调送风管连通的送风支管,所述送风支管上设有送风支管风量调节装置和风量传感器,所述风量传感器位于所述送风支管风量调节装置与所述布风器进口之间;每个所述舱室内还设有红外热像仪和舱室温湿度传感器,所述红外热像仪、舱室温湿度传感器、风量传感器、送风支管风量调节装置和喷口驱动装置均电联接于控制面板,以通过红外热像仪扫描整个舱室,获取舱室的热图像,得到各个单元区域内人和设备的位置及发热量,调整球形喷口转动角度,使各个单元区域内的球形喷口均朝向该单元区域内的发热量最大处,以便单元区域内的人或设备在该单元区域内的位置变动时,球形喷口可根据人或设备的位置实时调整风向,确保其处于适宜温度下;同时,根据舱室整体需求的温度值和湿度值调节布风器的总送风量,使舱室内各目标对象均处于适宜温度下。
优选地,每个所述布风器出口处均设有导风管,所述导风管通过内风道与所述布风器进口连通,所述导风管位于所述布风器壳体内,所述球形喷口设于所述导风管的出口处;所述导风管内设有固定轴,且该固定轴的中心线与所述导风管的中心线重合;所述固定轴外壁与导风管内壁之间周向布置有一圈支撑杆,且相邻两支撑杆之间设有供风通过的风口;所述喷口驱动装置为三自由度永磁球形电机,所述三自由度永磁球形电机包括一端开口的球形定子,所述球形定子内设有可多方向转动的球形转子,所述球形转子上设有转子轴;所述三自由度永磁球形电机通过球形定子固定在固定轴外端,所述三自由度永磁球形电机的转子轴与对应所述球形喷口之间设有传动杆,以通过三自由度永磁球形电机调节球形喷口角度,从而达到改变送风方向的目的。
优选地,所述导风管的进口处设有出风口风量调节装置,所述出风口风量调节装置包括多个沿固定轴轴向分布的第一外转子电机,每个所述第一外转子电机包括第一定子空心轴,第一内定子和第一外转子,所述第一定子空心轴固定在第一内定子的轴孔内,所述第一外转子通过轴承转动安装在第一定子空心轴上;所述第一定子空心轴通过其中孔套设在固定轴上;每个所述第一外转子上均设有一组扇形叶片,相邻两组所述扇形叶片滑动接触;位于同一出风口风量调节装置上的各组扇形叶片可相互配合折叠或展开以调节进入导风管的风量;当位于同一出风口风量调节装置上各组扇形叶片配合展开时,最外端一组扇形叶片与最内端一组扇形叶片之间具有供风通过的通道,且最内端一组扇形叶片上设有封闭该通道的扇形密封板;所述球形喷口上设有风速风量传感器,所述第一外转子电机、风速风量传感器均与控制面板电联接,以便通过多个第一外转子电机单独控制各组扇形叶片的转动角度,使各组扇形叶片配合折叠或展开,从而改变各组扇形叶片重叠面积的大小,实现调节球形喷口风量的目的。
优选地,所述送风支管风量调节装置包括具有进口和出口的外壳体,所述外壳体通过壳体法兰安装在送风支管上;所述外壳体内固定有基板,所述基板上设有与所述送风支管连通的开口部,所述基板一侧滑动设置多个可靠近或远离所述开口部中心的挡风板,所述挡风板呈等腰三角形或扇形,每个所述挡风板上均连接有直线驱动装置,所述直线驱动装置为直线电机或气缸;多个所述挡风板配合以调节所述开口部的大小,所述直线驱动装置与控制面板电联接,既达到调节风量的目的,同时也确保了风只能从开口部中心穿过,避免了风穿过开口部后因与送风管壁发生碰撞引发噪音的情况。
优选地,所述基板上设置有多个滑槽,且多个所述滑槽关于所述开口部中心对称分布;多个所述挡风板通过滑块分别滑动设置在各个滑槽上,保证了各挡风板移动的稳定性。
优选地,每个所述挡风板上靠近所述开口部中心的两条边上设置有一个V型硅胶密封条,所述V型硅胶密封条的一端设有限位凸起,所述V型硅胶密封条的另一端设有可与限位凸起配合的限位凹槽,确保送风管风量调节装置关闭开口部时具有良好的气密性。
优选地,所述舱室的舱壁上还设有向舱外排风的电动通风百叶装置,所述电动通风百叶装置包括电动百叶框架,所述电动百叶框架上设有可调节电动通风百叶装置排风量的电动百叶风量调节装置,所述电动百叶风量调节装置与控制面板电联接,以便通过改变所述电动通风百叶装置的排风量,改变舱室压力,使其符合舱室的压力要求。
优选地,所述电动百叶风量调节装置包括若干个相对设置在所述电动百叶框架内壁左右两侧的管状电机;位于左侧的管状电机上设有第一活动百叶,位于右侧的管状电机上设有第二活动百叶,且第一活动百叶与第二活动百叶配合调节所述电动通风百叶装置的排风量;所述管状电机与所述控制面板电联接,通过改变第一活动百叶与第二活动百叶的转动角度以调节所述电动通风百叶装置的排风量,进而达到改变舱室压力的目的。
优选地,所述电动百叶框架内设有固定百叶,所述电动百叶风量调节装置包括位于所述电动百叶框架排风口处的卷帘收放电机,所述卷帘收放电机的卷筒上缠绕有卷帘以调节所述电动通风百叶装置的排风量,所述卷帘收放电机与所述控制面板电联接。
优选地,所述舱室内端和外端均设有舱室压力传感器,所述舱室的内端或外端设有舱室压差传感器,所述舱室压差传感器与对应舱室内、外端的舱室压力传感器连接,且所述舱室压差传感器与控制面板电联接,以监测舱室内外压差。
优选地,所述全船舱室环境保障系统包括设于露天甲板或露天外板上的开口围框,且开口围框外端设有供人员出入的出入口;所述出入口处设有可打开或关闭所述出入口的盖板,所述盖板上连接有盖板驱动装置,所述盖板驱动装置与控制面板电联接,以便监测到外界环境中存在有毒、有害、易燃易爆等危险气体,且露天甲板上无船员时,及时关闭出入口,避免危险气体通过出入口进入船体内部的舱室中。
优选地,所述盖板铰接在开口围框上;所述盖板驱动装置为第二外转子电机;所述第二外转子电机包括第二定子轴,第二内定子和第二外转子,所述第二定子轴固定在第二内定子的轴孔内,所述第二外转子通过轴承转动安装在第二定子轴上,所述第二定子轴的两端通过铰接板固定在所述开口围框的侧壁上;所述盖板的一端固定在所述第二外转子上,以便通过第二外转子转动带动盖板转动以打开或关闭所述出入口。
优选地,所述开口围框上设有当所述盖板盖住所述出入口后能使盖板固定的第一固定装置,所述第一固定装置包括第三外转子电机、设于所述盖板上的凹口和两个间隔设置在所述开口围框侧壁上的第一半圆板,所述第一半圆板与铰接板分别位于所述开口围框不同的侧壁上;所述第三外转子电机包括第三定子轴、第三内定子和第三外转子,所述第三定子轴固定在第三内定子的轴孔内,所述第三外转子通过轴承转动安装在第三定子轴上,所述第三定子轴的两端分别固定在两个所述第一半圆板上,且第三定子轴与所述第一半圆板相垂直;所述第三外转子上固定有第一旋转电机,所述第一旋转电机的转轴上固定有第一螺柱,所述第一螺柱的中心线与所述第一旋转电机转轴的中心线重合,所述第一螺柱的外端设置有第一螺母;当所述盖板盖住所述出入口时,所述第一螺柱位于所述凹口内且所述盖板抵靠在所述第一螺母上;所述第三外转子电机、第一旋转电机均与所述控制面板电联接,以便第三外转子带动第一旋转电机、第一螺柱和第一螺母一起转动直至第一螺柱位于盖板的凹口内,第一旋转电机转动带动第一螺母转动,通过第一螺母对出入口处的盖板进行卡接固定。
优选地,所述全船舱室环境保障系统还包括当所述盖板完全打开所述出入口后能使盖板固定的第二固定装置,所述第二固定装置包括第四外转子电机和两个间隔设置的第二半圆板;所述第四外转子电机包括第四定子轴、第四内定子和第四外转子,所述第四定子轴固定在第四内定子的轴孔内,所述第四外转子通过轴承转动安装在第四定子轴上,所述第四定子轴的两端分别固定在两个所述第二半圆板上,且第四定子轴与所述第二半圆板相垂直;所述第四外转子上固定有第二旋转电机,所述第二旋转电机的转轴上固定有第二螺柱,所述第二螺柱的中心线与所述第二旋转电机转轴的中心线重合,所述第二螺柱的外端设置有第二螺母;当所述盖板完全打开所述出入口时,所述第二螺柱位于所述凹口内且所述盖板抵靠在所述第二螺母上;所述第四外转子电机、第二旋转电机均与所述控制面板电联接,以便第四外转子带动第二旋转电机、第二螺柱和第二螺母一起转动直至第二螺柱位于盖板的凹口内,第二旋转电机转动带动第二螺母转动,通过第二螺母对盖板进行卡接固定。
优选地,所述盖板内侧与所述开口围框内侧通过弹簧平衡器连接,以便盖板打开一定角度时可以稳定支撑盖板,防止盖板在重力作用下向靠近出入口的方向翻转。
优选地,所述全船舱室环境保障系统还包括加热设备,所述加热设备与控制面板电联接,以便冬天时,控制面板自动打开加热设备给舱室供暖。
优选地,所述开口围框的内、外端均设有船体压力传感器,所述开口围框的内端或外端设有船体压差传感器,该船体压差传感器与对应开口围框内、外端的船体压力传感器连接,且所述船体压差传感器与控制面板电联接,以监测船体内外的压力差,使得船体内部的压力符合要求。
优选地,所述出入口附近设有摄像头,所述摄像头与控制面板电联接,以获取出入口附近人员的人脸信息,以便控制面板根据人脸信息自动打开或关闭出入口,避免无关人员进入船体内部。
优选地,每个所述舱室内均设有噪音仪,所述噪音仪与控制面板电联接,以监测舱室内噪音值、噪音分布及噪音频谱等信息。
优选地,所述全船舱室环境保障系统还包括可监测船体外部温度值与湿度值的船外温湿度传感器,所述船外温湿度传感器与控制面板电联接,以判断船体处于夏季还是冬季。
如上所述,本发明的全船舱室环境保障系统,具有以下有益效果:
(1)本发明通过气体成分传感器获取外界环境中空气成分及各成分的浓度,若其中具有有毒、有害、易燃易爆等危险气体且危险气体的浓度超过设定值,控制面板控制声光报警装置发出声光报警提醒人员进入防护区的舱室,同时关闭出入口、普通区的通风筒和空调,既避免危险气体进入舱室内危害船员身体健康,又保证船员和设备处于较舒适的环境下,防止船员因缺氧而窒息,保证了安全性和舒适性;
(2)本发明通过舱室温湿度传感器监测舱室整体温湿度状态,计算出舱室要达到目标温度和湿度所需要的风量,并根据计算值调整各舱室内布风器的总送风量,同时通过红外热像仪获得舱室内各单元区域内的热像图,得到各单元区域内人员、设备的位置信息及其发热量,并根据这些信息调整球形喷口的送风方向、送风量、送风速度,以便根据舱室内人员位置、设备位置、人员发热量、设备发热量等实时调节风向、风量、风速,以便人员和设备处于最舒适环境下;
(3)本发明通过各传感器监测舱室内外的温度值、湿度值、压力值和噪音值等数据,并综合控制船上的各种设备以进行出厂试验,试验效率高,劳动强度低,极大地减轻了船员的劳动强度,具有划时代的意义。
附图说明
图1为本发明中防护区处的舱室环境保障系统。
图2为本发明中普通区处的舱室环境保障系统。
图3为本发明中通风筒的结构示意图。
图4为本发明中布风器的水平剖视图。
图5为本发明中导风管内部装置的结构示意图(扇形密封板未示出)。
图6为本发明中三自由度永磁球形电机与球形喷口的结构示意图。
图7为本发明中第一外转子电机的结构示意图。
图8为本发明中各组叶片配合展开后的示意图。
图9为本发明中各组叶片配合折叠后的示意图。
图10为本发明中送风支管风量调节装置的结构示意图。
图11为本发明中基板的结构示意图。
图12为本发明中各挡风板打开开口部的示意图。
图13为本发明中各挡风板关闭开口部的示意图。
图14为本发明中挡风板的结构示意图。
图15为本发明中直线驱动装置安装在基板上的示意图。
图16为本发明一实施例中的电动通风百叶装置0°的状态示意图。
图17为图16中电动通风百叶装置45°的状态示意图。
图18为图16中电动通风百叶装置90°的状态示意图。
图19为图16中管状电机与活动百叶的结构示意图。
图20本发明另一实施例中电动通风百叶装置的结构示意图。
图21为本发明中开口围框的结构示意图。
图22为本发明中开口围框的剖面图。
图23为本发明中第二外转子电机的结构示意图。
图24为本发明中第三外转子电机的结构示意图。
图25为本发明中第四外转子电机的结构示意图。
图26为本发明中盖板与铰接板的连接示意图。
图27为本发明中第一半圆板与第一螺柱的连接示意图。
图28为本发明中第二半圆板与第二螺柱的连接示意图。
图29为本发明中弹簧平衡器与盖板、开口围框的连接示意图。
图30为本发明中各装置及各传感器与控制面板的连接示意图。
附图标记说明
露天甲板001,露天外板002,舱壁003,空调1,进风管11,送风管12,送风支管121,送风支管风量调节装置122,外壳体123,壳体法兰123a,基板124,开口部124a,滑槽124b,挡风板125,直线驱动装置126,滑块127,V型硅胶密封条128,限位凸起128a,限位凹槽128b,通风筒2,密封盖21,密封垫21a,风帽22,底部通风口23,防护网24,肘板25,竖直轴26,支撑杆27,通风筒法兰28,密封盖驱动装置210,驱动杆211,舱室3,布风器30,布风器壳体31,内风道31a,吸音隔热棉31b,布风器进口32,布风器出口33,球形喷口330,喷口驱动装置331,球形定子332,球形转子333,转子轴333a,传动杆334,导风管34,固定轴35,第一外转子电机36,第一定子空心轴361,第一内定子362,第一外转子363,轴承364,扇形叶片37,扇形密封板371,滤毒通风装置4,加热设备41,控制面板5,控制触摸屏51,电动通风百叶装置6,电动百叶框架61,管状电机62,第一活动百叶63a,第二活动百叶63b,挡风条64,固定百叶65,卷帘收放电机66,卷帘67,开口围框70,第一半圆板70a,第二半圆板70b,出入口70e,盖板71,凹口71a,连接板71b,卡接板71c,第二外转子电机72,第二定子轴721,第二内定子722,第二外转子723,铰接板73,第三外转子电机74,第三定子轴741,第三内定子742,第三外转子743,第一旋转电机744,第一螺柱745,第一螺母746,第四外转子电机75,第四定子轴751,第四内定子752,第四外转子753,第二旋转电机754,第二螺柱755,第二螺母756,弹簧平衡器76,气体成分传感器9,风量传感器91,红外热像仪92,舱室温湿度传感器93a,船外温湿度传感器93b,风速风量传感器94,舱室压力传感器95a,船体压力传感器95b,舱室压差传感器96a,船体压差传感器96b,摄像头97,噪音仪98,密封盖驱动装置控制信号线511a、密封盖驱动装置状态信号线511b,喷口驱动装置控制信号线512a、喷口驱动装置状态信号线512b,第一外转子电机控制信号线513a,第一外转子电机状态信号线513b,直线驱动装置控制信号线514a,直线驱动装置状态信号线514b,管状电机控制信号线515a,管状电机状态信号线515b,卷帘收放电机控制信号线516a,卷帘收放电机状态信号线516b,第二外转子电机控制信号线517a,第二外转子电机状态信号线517b,第三外转子电机控制信号线518a,第三外转子电机状态信号线518b,第一旋转电机控制信号线519a,第一旋转电机状态信号线519b,第四外转子电机控制信号线520a,第四外转子电机状态信号线520b,第二旋转电机控制信号线521a,第二旋转电机状态信号线521b,空调控制信号线530a,空调电机状态信号线530b,滤毒通风装置控制信号线531a,滤毒通风装置状态信号线531b,加热设备控制信号线532a,加热设备状态信号线532b,气体成分传感器状态信号线540b,风量传感器状态信号线541b,红外热像仪状态信号线542b,舱室温湿度传感器状态信号线543b,船外温湿度传感器状态信号线544b,风速风量传感器状态信号线545b,摄像头状态信号线546b,舱室压力传感器状态信号线547b,舱室压差传感器状态信号线548b,船体压力传感器状态信号线549b,船体压差传感器状态信号线550b,噪音仪状态信号线551b,声光报警装置控制信号线552a,电源线560a,远程运行状态显示及综合故障报警信号线561b。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图30。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、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。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1至30所示,本发明提供一种全船舱室环境保障系统包括位于船体内部的多个防护区和多个普通区;每个所述防护区和每个所述普通区内均设有空调1、通风筒2和多个舱室3,所述防护区内的空调1通过进风管11连接于对应防护区内的通风筒2,所述防护区内空调1与对应防护区内的通风筒2之间的进风管11上设有滤毒通风装置4,且所述防护区内的空调1通过送风管12连接于对应防护区内的各个舱室3;所述普通区内的空调1通过进风管11连接于对应普通区内的通风筒2,且所述普通区内的空调1通过送风管12连接于对应普通区内的各个舱室3;每个所述通风筒2上均具有与大气环境连通的外风口,且通风筒2外风口处设有气体成分传感器9;每个所述通风筒2上还设有可打开或关闭所述通风筒2外风口的密封盖21,所述密封盖21连接有密封盖驱动装置210;所述空调1、滤毒通风装置4、气体成分传感器9、密封盖驱动装置210均连接于控制面板5,所述控制面板5上连接有声光报警装置。
如图3所示,所述通风筒2为一竖直设置的筒体,其通过通风筒法兰28安装在露天甲板上;所述通风筒2的横截面形状可以为圆形、椭圆形、方形、梯形等其它形状,本实施例优选设置为圆形;所述通风筒2外风口位于所述筒体的顶部;所述筒体顶部罩设有风帽22,所述密封盖21位于所述筒体顶部与所述风帽22之间,且所述密封盖21与所述筒体的配合处设有密封垫21a;所述筒体顶部伸入所述风帽22内,且所述筒体外壁与所述风帽22内壁间存在间隙,所述间隙用以形成底部通风口23,所述底部通风口23处设置有防护网24,且所述防护网24可拆卸地设置在所述风帽22下部;所述风帽22与所述筒体通过肘板25连接,所述肘板25下端固定在通风筒法兰28上,所述肘板25有四个,并周向均布在所述筒体的外壁上;所述筒体内设有竖直轴26,所述竖直轴26的中心线与所述筒体的中心线重合;所述竖直轴26外壁与所述筒体内壁之间周向布置有一圈支撑杆27,所述支撑杆27的个数为三个,且相邻两支撑杆27之间设有供风通过的风口;所述密封盖驱动装置210为直线电机或气缸,所述密封盖驱动装置210设置在竖直轴26顶部并通过驱动杆211带动所述密封盖21上下移动,以打开或关闭所述通风筒2,并调节通风筒2的通风量。
如图4至图7、图30所示,每个所述舱室3内还设有至少一个布风器30,所述布分器30包括布风器壳体31,所述布风器壳体31上设有一个布风器进口32和多个布风器出口33,且每个所述布风器出口33均与所述布风器进口32连通;每个所述布风器出口33处均设有球形喷口330,所述球形喷口330上设有可驱动所述球形喷口330多角度转动的喷口驱动装置331,且位于同一所述舱室3内的各个所述球形喷口330分别负责该舱室内不同单元区域内的送风;所述布风器进口32上设有与对应空调送风管12连通的送风支管121,所述送风支管121上设有送风支管风量调节装置122和风量传感器91,所述风量传感器91位于所述送风支管风量调节装置122与所述布风器进口32之间;每个所述舱室3内还设有红外热像仪92和舱室温湿度传感器93a,所述红外热像仪92、舱室温湿度传感器93a、风量传感器91、送风支管风量调节装置122和喷口驱动装置331均电联接于控制面板5。
每个舱室3内布风器30的个数由舱室面积、舱室功效、人员和设备的分布密度、布风器30的出口数目等因素综合确定,以实现同一舱室内的各个所述球形喷口330分别负责该舱室内不同单元区域内的送风。
红外热像仪92扫描舱室获得的热像图可以提供舱室内各单元区域内人员位置、人员发热量、人员数目、设备位置、设备数目及设备发热量等信息;当舱室内某一单元区域内既有人又有设备,且设备发热量明显高于人的发热量时,该单元区域内的球形喷口330优先朝向设备送风,避免设备过热引发火灾;当舱室内某一单元区域内只有人,且人在该单元区域内来回走动时,球形喷口330可实时根据人的位置调整送风方向。
舱室温湿度传感器93a为温度传感器与湿度传感器的集成,可用于测量温度和湿度。
如图4至图6、图30所示,每个所述布风器出口33处均设有导风管34,所述导风管34通过内风道31a与所述布风器进口32连通,所述布风器壳体31内壁与所述内风道31a之间设有吸音隔热棉31b,所述吸音隔热棉31b为玻璃棉、矿棉、硅酸铝棉和/或巴斯夫棉;所述导风管34位于所述布风器壳体31内,所述球形喷口330设于所述导风管34的出口处;所述导风管34内设有固定轴35,且该固定轴35的中心线与所述导风管34的中心线重合;所述固定轴35外壁与导风管34内壁之间周向布置有一圈支撑杆27,所述支撑杆27的个数为4个,且相邻两支撑杆27之间设有供风通过的风口;所述喷口驱动装置331为三自由度永磁球形电机,所述三自由度永磁球形电机包括一端开口的球形定子332,所述球形定子332内设有可多方向转动的球形转子333,所述球形转子333上设有转子轴333a;所述三自由度永磁球形电机通过球形定子332固定在固定轴35外端(即固定在固定轴35靠近球形喷口330的一端),所述三自由度永磁球形电机的转子轴333a与对应所述球形喷口330之间设有传动杆334。
如图4、图5、图7、图8、图9和图30所示,所述导风管34的进口处设有出风口风量调节装置,所述出风口风量调节装置包括多个沿固定轴35轴向分布的第一外转子电机36,每个所述第一外转子电机36包括第一定子空心轴361,第一内定子362和第一外转子363,所述第一定子空心轴361固定在第一内定子362的轴孔内,所述第一外转子363通过轴承364转动安装在第一定子空心轴361上;所述第一定子空心轴361通过其中孔套设在固定轴35上;每个所述第一外转子363上均设有一组扇形叶片37,相邻两组所述扇形叶片37滑动接触;位于同一出风口风量调节装置上的各组扇形叶片37可相互配合折叠或展开以改变各组扇形叶片37的重合面积大小,进而调节进入导风管34的风量,当位于同一出风口风量调节装置上的各组扇形叶片37完全折叠时,各组扇形叶片37之间的重合面积最大,使得进入导风管34的风量最大;当位于同一出风口风量调节装置上各组扇形叶片37配合完全展开时,最外端一组扇形叶片37与最内端一组扇形叶片37之间具有供风通过的通道,且最内端一组扇形叶37上设有封闭该通道的扇形密封板371;所述球形喷口330上设有风速风量传感器94,所述第一外转子电机36、风速风量传感器94均与控制面板5电联接。
如图10至图15及图30所示,所述送风支管风量调节装置122包括具有进口和出口的外壳体123,所述外壳体123通过壳体法兰123a安装在送风支管121上,使得外壳体123与送风支管121连通;所述外壳体123内固定有基板124,所述基板124上设有与所述送风支管121连通的开口部124a,所述基板124一侧滑动设置多个可靠近或远离所述开口部124a中心的挡风板125,所述挡风板125呈等腰三角形或扇形,每个所述挡风板125上均连接有直线驱动装置126,所述直线驱动装置126为直线电机或气缸;多个所述挡风板125配合以调节所述开口部124a的大小,进而调节进入布风器30的风量,所述直线驱动装置126与控制面板5电联接,挡风板125的个数由挡风板125靠近所述开口部124a中心的两条边的夹角确定。
如图11、图12、图13和图15所示,所述基板124上设置有多个滑槽124b,且多个所述滑槽124b关于所述开口部124a中心对称分布;多个所述挡风板125通过滑块127分别滑动设置在各个滑槽124b上。
如图14所示,每个所述挡风板125上靠近所述开口部124a中心的两条边上设置有一个V型硅胶密封条128,所述V型硅胶密封条128的一端设有限位凸起128a,所述V型硅胶密封条128的另一端设有可与限位凸起128a配合的限位凹槽128b。
如图1和图2所示,所述舱室3的舱壁003上还设有向舱外排风的电动通风百叶装置6,所述电动通风百叶装置6包括电动百叶框架61,所述电动百叶框架61上设有可调节电动通风百叶装置6排风量的电动百叶风量调节装置,所述电动百叶风量调节装置与控制面板5电联接。
本发明中的电动通风百叶装置具有两种类型,即普通型电动通风百叶和遮光型电动通风百叶,可根据舱室3的遮光需求进行选择。
以普通型电动通风百叶为例,具体阐述电动百叶风量调节装置的具体结构:
如图16至图19及图30所示,所述电动百叶风量调节装置包括若干个相对设置在所述电动百叶框架61内壁左右两侧的管状电机62(即包括左右两列管状电机62),且左右两侧的管状电机62同轴设置;位于左侧的管状电机62上设有第一活动百叶63a,位于右侧的管状电机62上设有第二活动百叶63b,且第一活动百叶63a与第二活动百叶63b配合调节所述电动通风百叶装置6的排风量;所述管状电机62与所述控制面板5电联接;当第一活动百叶63a和第二活动百叶63b均处于水平状态时(即0°时),电动通风百叶装置6的排风量最大(即通风截面积最大);当第一活动百叶63a和第二活动百叶63b均向下翻转45°时,电动通风百叶装置6的排风量次之;当第一活动百叶63a和第二活动百叶63b均向下翻转90°时,电动通风百叶装置6完全关闭,不进行排风,为了保证该状态下电动通风百叶装置6的密闭性,所述电动百叶框架61内壁的顶端和底端相对设置有挡风条64。
以遮光型电动通风百叶为例,具体阐述电动百叶风量调节装置的具体结构:
如图20和图30所示,所述电动百叶框架61内设有固定百叶65,所述电动百叶风量调节装置包括位于所述电动百叶框架61排风口处的卷帘收放电机66,所述卷帘收放电机66两端相对设置在所述电动百叶框架61左右两侧壁的上部,且所述卷帘收放电机66上方设有挡风条64;所述卷帘收放电机66的卷筒上缠绕有卷帘67以调节所述电动通风百叶装置6的排风量,所述卷帘收放电机66与所述控制面板5电联接;在本实施例中,所述电动百叶框架61的左右侧壁上相对设置有导轨,所述卷帘67的左右两侧分别滑动在两个导轨内,保证卷帘67收放的稳定性;所述卷帘67由软性的阻尼橡胶材料制成,具有隔音、隔振、遮光作用。
所述舱室3内端和外端均设有舱室压力传感器95a,所述舱室3的内端或外端设有舱室压差传感器96a,所述舱室压差传感器96a与对应舱室3内、外端的舱室压力传感器95a连接,且所述舱室压差传感器95a与控制面板5电联接。
如图1、图2、图21,图23、图26和图30所示,所述全船舱室环境保障系统包括设于露天甲板001或露天外板002上的开口围框70,且开口围框70外端设有供人员出入的出入口70e;所述开口围框70上铰接有盖住所述出入口70e的盖板71,所述盖板71上连接有盖板驱动装置,所述盖板驱动装置为第二外转子电机72;所述第二外转子电机72包括第二定子轴721,第二内定子722和第二外转子723,所述第二定子轴721固定在第二内定子722的轴孔内,所述第二外转子723通过轴承364转动安装在第二定子轴721上,所述第二定子轴721的两端通过铰接板73固定在所述开口围框70的侧壁上;所述盖板71的一端通过连接板71b固定在所述第二外转子723上。
如图21、图22、图24、图26、图27和图30所示,所述开口围框70上设有当所述盖板71盖住所述出入口70e后能使盖板71固定的第一固定装置,所述第一固定装置包括第三外转子电机74、设于所述盖板71上的凹口71a和两个间隔设置在所述开口围框70侧壁上的第一半圆板70a,在本实施例中,所述盖板71上设有卡接板71c,所述卡接板71c上设有凹口71a,所述第一半圆板70a与铰接板73分别位于所述开口围框70不同的侧壁上;所述第三外转子电机74包括第三定子轴741、第三内定子742和第三外转子743,所述第三定子轴741固定在第三内定子742的轴孔内,所述第三外转子743通过轴承364转动安装在第三定子轴741上,所述第三定子轴741的两端分别固定在两个所述第一半圆板70a上,且第三定子轴741与所述第一半圆板70a相垂直;所述第三外转子743上固定有第一旋转电机744,所述第一旋转电机744的转轴上固定有第一螺柱745,所述第一螺柱745的中心线与所述第一旋转电机744转轴的中心线重合,所述第一螺柱745的外端设置有第一螺母746;当所述盖板71盖住所述出入口70e时,所述第一螺柱745位于所述凹口71a内且所述盖板71抵靠在所述第一螺母746上;所述第三外转子电机74、第一旋转电机744均与所述控制面板5电联接。
如图21、图25、图28和图30所示,所述全船舱室环境保障系统还包括当所述盖板71完全打开所述出入口70e后能使盖板71固定的第二固定装置,所述第二固定装置包括第四外转子电机75和两个间隔设置的第二半圆板70b,所述第二半圆板70b位于安装所述开口围框70的露天外板002上;所述第四外转子电机75包括第四定子轴751、第四内定子752和第四外转子753,所述第四定子轴751固定在第四内定子752的轴孔内,所述第四外转子753通过轴承364转动安装在第四定子轴751上,所述第四定子轴751的两端分别固定在两个所述第二半圆板70b上,且第四定子轴751与所述第二半圆板70b相垂直;所述第四外转子753上固定有第二旋转电机754,所述第二旋转电机754的转轴上固定有第二螺柱755,所述第二螺柱755的中心线与所述第二旋转电机754转轴的中心线重合,所述第二螺柱755的外端设置有第二螺母756;当所述盖板71完全打开所述出入口70e时,所述第二螺柱755位于所述凹口71a内且所述盖板71抵靠在所述第二螺母756上;所述第四外转子电机75、第二旋转电机754均与所述控制面板5电联接;在另一实施例中(如图29所示),所述第二固定装置可以替换为弹簧平衡器76,所述弹簧平衡器76的两端分别铰接在所述盖板71内侧与所述开口围框70内侧,以便出入口70e打开时,弹簧平衡器76可以支撑盖板71,防止盖板71因重力作用向出入口70e翻转。
如图30所示,所述全船舱室环境保障系统还包括加热设备41,所述加热设备41与控制面板5电联接,以便冬天时为舱室供暖。
如图30所示,所述开口围框70的内、外端均设有船体压力传感器95b,所述开口围框70的内端或外端设有船体压差传感器96b,该船体压差传感器96b与对应开口围框70内、外端的船体压力传感器95b连接,且所述船体压差传感器96b与控制面板5电联接。
如图30所示,所述出入口70e附近设有摄像头97,所述摄像头97与控制面板5电联接。
如图30所示,每个所述舱室3内均设有噪音仪98,所述噪音仪98与控制面板5电联接。
如图30所示,所述全船舱室环境保障系统还包括可监测船体外部温度值与湿度值的船外温湿度传感器93b,所述船外温湿度传感器93b与控制面板5电联接。
如图30所示,图中双点划线表示电源线和控制信号线,点划线表示状态信号线。本发明由控制面板5及其信号线对滤毒通风装置4、密封盖驱动装置210,喷口驱动装置331、第一外转子电机36,直线驱动装置126、管状电机62、卷帘收放电机66、第二外转子电机72、第三外转子电机74、第一旋转电机744、第四外转子电机75、第二旋转电机754、空调1、加热设备41、红外热像仪92、摄像头97、噪音仪98和各传感器进行控制及对其运行状态进行监控,保证了本发明的全自动运行,同时,本发明装置具有远程运行状态显示及综合故障报警功能,它的电源线560a可选用AC380V的防水电缆,满足船舶上的用电需求。
控制面板5信号线包括密封盖驱动装置控制信号线511a、密封盖驱动装置状态信号线511b,喷口驱动装置控制信号线512a、喷口驱动装置状态信号线512b,第一外转子电机控制信号线513a,第一外转子电机状态信号线513b,直线驱动装置控制信号线514a,直线驱动装置状态信号线514b,管状电机控制信号线515a,管状电机状态信号线515b,卷帘收放电机控制信号线516a,卷帘收放电机状态信号线516b,第二外转子电机控制信号线517a,第二外转子电机状态信号线517b,第三外转子电机控制信号线518a,第三外转子电机状态信号线518b,第一旋转电机控制信号线519a,第一旋转电机状态信号线519b,第四外转子电机控制信号线520a,第四外转子电机状态信号线520b,第二旋转电机控制信号线521a,第二旋转电机状态信号线521b,空调控制信号线530a,空调电机状态信号线530b,滤毒通风装置控制信号线531a,滤毒通风装置状态信号线531b,加热设备控制信号线532a,加热设备状态信号线532b,气体成分传感器状态信号线540b,风量传感器状态信号线541b,红外热像仪状态信号线542b,舱室温湿度传感器状态信号线543b,船外温湿度传感器状态信号线544b,风速风量传感器状态信号线545b,摄像头状态信号线546b,舱室压力传感器状态信号线547b,舱室压差传感器状态信号线548b,船体压力传感器状态信号线549b,船体压差传感器状态信号线550b,噪音仪状态信号线551b,声光报警装置控制信号线552a,远程运行状态显示及综合故障报警信号线561b。
控制面板5上设有控制触摸屏51,上面实时显示本发明的运行情况及运行状态,并由其实现对本发明的全自动化控制。控制面板5将控制信号通过密封盖驱动装置控制信号线511a输送到密封盖驱动装置210控制密封盖驱动装置210的运动及停止,并通过密封盖驱动装置状态信号线511b接收到密封盖驱动装置210的状态信号来监测密封盖驱动装置210的运行状态;控制面板5将控制信号通过喷口驱动装置控制信号线512a输送到喷口驱动装置331来控制球形喷口330的转动角度,并通过喷口驱动装置状态信号线512b监测喷口驱动装置331的运行状态;控制面板5将控制信号通过第一外转子电机控制信号线513a输送到第一外转子电机36控制第一外转子电机36的旋转角度,并通过第一外转子电机状态信号线513b接收到第一外转子电机36的运行状态;控制面板5将控制信号通过直线驱动装置控制信号线514a输送到直线驱动装置126控制直线驱动装置126的往复运动及停止,并通过直线驱动装置状态信号线514b监测直线驱动装置126的运行状态;控制面板5将控制信号通过管状电机控制信号线515a输送到管状电极62控制管状电机62的运动及停止,并通过管状电机状态信号线515b监测管状电机62的运行状态;控制面板5将控制信号通过卷帘收放电机控制信号线516a输送到卷帘收放电机66控制卷帘收放电机66的运动及停止,并通过卷帘收放电机状态信号线516b监测卷帘收放电机66的运行状态;控制面板5将控制信号通过第二外转子电机控制信号线517a输送到第二外转子电机72控制第二外转子电机72的旋转角度,并通过第二外转子电机状态信号线517b接收到第二外转子电机72的运行状态;控制面板5将控制信号通过第三外转子电机控制信号线518a输送到第三外转子电机74控制第三外转子电机74的旋转角度,并通过第三外转子电机状态信号线518b接收到第三外转子电机74的运行状态;控制面板5将控制信号通过第一旋转电机控制信号线519a输送到第一旋转电机744控制第一旋转电机744的旋转角度,并通过第一旋转电机状态信号线519b接收到第一旋转电机744的运行状态;控制面板5将控制信号通过第四外转子电机控制信号线520a输送到第四外转子电机75控制第四外转子电机75的旋转角度,并通过第四外转子电机状态信号线520b接收到第四外转子电机75的运行状态;控制面板5将控制信号通过第二旋转电机控制信号线521a输送到第二旋转电机754控制第二旋转电机754的旋转角度,并通过第二旋转电机状态信号线521b接收到第二旋转电机754的运行状态;控制面板5通过空调控制信号线530a输送到空调1控制空调1的启动和停止,并通过空调状态信号线530b接收到空调1的运行状态;控制面板5将控制信号通过滤毒通风装置控制信号线531a输送到滤毒通风装置4控制滤毒通风装置4的启动和停止,并通过滤毒通风装置状态信号线531b接收滤毒通风装置4的运行状态;控制面板5将控制信号通过加热设备控制信号线532a输送到加热设备41控制加热设备41的启动和停止,并通过加热设备状态信号线532b接收到加热设备41的运行状态;控制面板5通过气体成分传感器状态信号线540b接收气体成分传感器9获取的气体成分及各成分浓度;控制面板5通过风量传感器状态信号线541b接收风量传感器91传输过来的风量值,实时监测进入各布风器30的总风量;控制面板5通过红外热像仪状态信号线542b接收红外热像仪92传输过来的热像图,实时监测舱室内各单元区域内人员、设备的分布情况及发热量;控制面板5通过舱室温湿度传感器状态信号线543b接收到舱室温湿度传感器93a的状态信号来监测舱室整体温度值和湿度值;控制面板5通过船外温湿度传感器状态信号线544b接收到船外温湿度传感器544b的状态信号来监测外界环境的温度值和湿度值;控制面板5通过风速风量传感器状态信号线545b接收风速风量传感器94传输过来的风速值和风量值,实时监测进入各球形喷口330的送风量及送风速度;控制面板5通过摄像头状态信号线546b接收到摄像头97传输过来的图像及信号,以获取出入口70e附近人员的出入信息;控制面板5通过舱室压差传感器状态信号线548b实时监测舱室3内外的压差,若压差超过设定值,控制面板5自动调节该舱室3电动通风百叶装置6的排风量以改变舱室3内外的压差,直至其符合要求;控制面板5通过船体压差传感器状态信号线550b获取出入口70e内外的压差,若压差超过设定值,控制面板5发出声光报警提醒船员采取措施;控制面板5通过噪音仪状态信号线551b接收到噪音仪98传输过来的噪音值、噪音分布及噪音频谱等信息,以便监测舱室3的噪音情况。
船舶在出厂前均需进行出厂试验以检验全船舱室环境保障系统的性能,而目前的出厂试验需要人工控制和调节全船舱室环境保障系统中的各个设备,同时手工记录舱内温度、舱内湿度、舱内压力、舱内噪音、舱外温度、舱外湿度等信息,不仅效率低,耗时长,船员的劳动强度也大,基于此,本发明可以综合控制和调节船舶上的各设备,同时也可自动记录出厂试验需要的数据。在试验时,外界气象条件应接近设定的外界气象条件,即设定的外界气象条件为:夏季时舱外空气温度为35℃,舱外空气相对湿度为60%;冬季时舱外空气温度为-18℃,舱外空气相对湿度为80%,然后调节船舶上的各个设备使夏季时的舱内空气温度达到(27±2)℃,舱内的空气相对湿度达到50%±10%或者冬季时的舱内空气温度达到(20±2)℃,舱内空气相对湿度达到40%±10%(即满足设定的舱室条件),若某一舱室3无法达到该条件,表明调节该舱室环境的某个设备有故障需要检修,将该信息传送至本船上级监控中心以提醒控制人员及时采取检修措施;若在进行出厂试验时,外界实际气象条件不满足设定的外界气象条件,本发明通过控制面板5自带的焓湿图综合计算功能获取舱室内外的空气焓差,若夏季的舱室内空气焓值比外界空气焓值低(32±8)kJ/kg((7.6±2)kcal/kg)或者冬季的舱室内空气焓值比外界空气焓值高(43.5~59)kJ/kg((10.4~14.1)kcal/kg),本次出厂试验合格。由于数据的采集和设备的调节均可自动进行,不仅提高了效率,也降低了劳动强度。
平时使用时,根据舱室达到预设目标温度值和目标湿度值所需要的风量,调节各布风器30的进风量,与此同时,控制面板5通过红外热像仪状态信号线542b获得舱室热像图,得到舱室内人员、设备的分布情况和发热量,并根据这些数据调整球形喷口330的送风方向、送风量及送风速度以便单元区域内的人或设备在该单元区域内移动时,球形喷口可根据人或设备的位置实时调整风向,确保其处于适宜温度下。
当控制面板5通过气体成分传感器状态信号线540b接收气体成分传感器9获取的气体成分及各成分浓度,以判断外界环境中是否存在有毒、有害、易爆等危险气体,且危险气体的浓度值是否超过设定值;当控制面板5检测到外界环境内含有危险气体,且危险气体的浓度值超过设定值,控制面板5启动声光报警装置,提醒露天甲板001及普通区内的人员及时通过洗消通道进入防护区内的舱室3,同时打开位于防护区的滤毒通风装置4,通过防护区内的空调1将防护区内的各个舱室3的压力维持在500pa正压(因舱室压力大于舱外压力,避免外界空气通过其它通道进入舱室3污染舱室环境);当控制面板5通过摄像头97监测到甲板人员已全部进入船体内部,控制面板5自动关闭出入口70e,避免危险气体通过出入口70e进入防护区,危害人体健康。
舱室3内的噪音和舱室内外压差值主要由电动通风百叶6的通风量调节,当通风截面较小时,通风速度增加从而产生啸叫声,增加舱室噪音,因此只需增加通风截面即可减少啸叫声,进而降低舱室噪音,若电动通风百叶6通风截面增至最大时,舱室噪音仍然比较大,此时,可通过噪音仪98获取的噪音频谱判断出舱室噪音来自舱内设备或人员等,本发明通过远程运行状态显示及综合故障报警信号线561b输送至本船上级监控中心,以便控制人员及时采取措施。
综上所述,本发明的全船舱室环境保障系统可以通过气体成分传感器获取外界环境中空气成分及各成分的浓度,若其中具有有毒、有害、易燃易爆等危险气体且危险气体的浓度超过设定值,控制面板控制声光报警装置发出声光报警提醒人员进入防护区的舱室,随后关闭出入口、普通区的通风筒和空调,既避免危险气体进入舱室内危害船员身体健康,又保证船员和设备处于较舒适的环境下,防止船员因缺氧而窒息,保证了安全性和舒适性;此外,舱室温湿度传感器可监测舱室整体温湿度状态,控制面板可根据其获取的温湿度信息计算出舱室要达到目标温度和湿度所需要的风量,并根据计算值调整各舱室内布风器的总送风量,同时通过红外热像仪获得舱室内各单元区域内的热像图,得到各单元区域内人员、设备的位置信息及其发热量,并根据这些信息调整球形喷口的送风方向、送风量、送风速度,以便根据舱室内人员位置、设备位置、人员发热量、设备发热量等实时调节风向、风量、风速,以便人员和设备尽可能处于最舒适环境下;最后,本发明通过各传感器监测舱室内外的温度值、湿度值,并综合控制船上的各种设备以进行出厂试验,不仅试验效率高,而且极大地减轻了船员的劳动强度,具有划时代的意义。
综上所述,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点并具有高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (20)
1.一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,包括位于船体内部的多个防护区和多个普通区;每个所述防护区和每个所述普通区内均设有空调(1)、通风筒(2)和多个舱室(3),所述防护区内的空调(1)通过进风管(11)连接于对应防护区内的通风筒(2),所述防护区内空调(1)与对应防护区内的通风筒(2)之间的进风管(11)上设有滤毒通风装置(4),且所述防护区内的空调(1)通过送风管(12)连接于对应防护区内的各个舱室(3);所述普通区内的空调(1)通过进风管(11)连接于对应普通区内的通风筒(2),且所述普通区内的空调(1)通过送风管(12)连接于对应普通区内的各个舱室(3);每个所述通风筒(2)上均具有与大气环境连通的外风口,且通风筒(2)外风口处设有气体成分传感器(9);每个所述通风筒(2)上还设有可打开或关闭所述通风筒(2)外风口的密封盖(21),所述密封盖(21)连接有密封盖驱动装置(210);所述空调(1)、滤毒通风装置(4)、气体成分传感器(9)、密封盖驱动装置(210)均连接于控制面板(5),所述控制面板(5)上连接有声光报警装置;
每个所述舱室(3)内还设有至少一个布风器(30),所述布风器(30)包括布风器壳体(31),所述布风器壳体(31)上设有一个布风器进口(32)和多个布风器出口(33),且每个所述布风器出口(33)均与所述布风器进口(32)连通;每个所述布风器出口(33)处均设有球形喷口(330),所述球形喷口(330)上设有可驱动所述球形喷口(330)多角度转动的喷口驱动装置(331),且位于同一所述舱室(3)内的各个所述球形喷口(330)分别负责该舱室内不同单元区域内的送风;所述布风器进口(32)上设有与对应空调送风管(12)连通的送风支管(121),所述送风支管(121)上设有送风支管风量调节装置(122)和风量传感器(91),所述风量传感器(91)位于所述送风支管风量调节装置(122)与所述布风器进口(32)之间;每个所述舱室(3)内还设有红外热像仪(92)和舱室温湿度传感器(93a),所述红外热像仪(92)、舱室温湿度传感器(93a)、风量传感器(91)、送风支管风量调节装置(122)和喷口驱动装置(331)均电联接于控制面板(5);所述送风支管风量调节装置(122)包括具有进口和出口的外壳体(123),所述外壳体(123)通过法兰(123a)安装在送风支管(121)上;所述外壳体(123)内固定有基板(124),所述基板(124)上设有与所述送风支管(121)连通的开口部(124a),所述基板(124)一侧滑动设置多个可靠近或远离所述开口部(124a)中心的挡风板(125),所述挡风板(125)呈等腰三角形或扇形,每个所述挡风板(125)上均连接有直线驱动装置(126),所述直线驱动装置(126)为直线电机或气缸;多个所述挡风板(125)配合以调节所述开口部(124a)的大小,所述直线驱动装置(126)与控制面板(5)电联接。
2.根据权利要求1所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,所述通风筒(2)为一竖直设置的筒体,所述通风筒(2)外风口位于所述筒体的顶部;所述筒体顶部罩设有风帽(22),所述密封盖(21)位于所述筒体顶部与所述风帽(22)之间;所述筒体顶部伸入所述风帽(22)内,且所述筒体外壁与所述风帽(22)内壁间存在间隙,所述间隙用以形成底部通风口(23),所述底部通风口(23)处设置有防护网(24);所述风帽(22)与所述筒体通过肘板(25)连接;所述筒体内设有竖直轴(26),所述竖直轴(26)的中心线与所述筒体的中心线重合;所述竖直轴(26)外壁与所述筒体内壁之间周向布置有一圈支撑杆(27),且相邻两支撑杆(27)之间设有供风通过的风口;所述密封盖驱动装置(210)为直线电机或气缸,所述密封盖驱动装置(210)设置在竖直轴(26)顶部以驱动所述密封盖(21)上下移动。
3.根据权利要求1所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,每个所述布风器出口(33)处均设有导风管(34),所述导风管(34)通过内风道(31a)与所述布风器进口(32)连通,所述导风管(34)位于所述布风器壳体(31)内,所述球形喷口(330)设于所述导风管(34)的出口处;所述导风管(34)内设有固定轴(35),且该固定轴(35)的中心线与所述导风管(34)的中心线重合;所述固定轴(35)外壁与导风管(34)内壁之间周向布置有一圈支撑杆(27),且相邻两支撑杆(27)之间设有供风通过的风口;所述喷口驱动装置(331)为三自由度永磁球形电机,所述三自由度永磁球形电机包括一端开口的球形定子(332),所述球形定子(332)内设有可多方向转动的球形转子(333),所述球形转子(333)上设有转子轴(333a);所述三自由度永磁球形电机通过球形定子(332)固定在固定轴(35)外端,所述三自由度永磁球形电机的转子轴(333a)与对应所述球形喷口(330)之间设有传动杆(334)。
4.根据权利要求3所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,所述导风管(34)的进口处设有出风口风量调节装置,所述出风口风量调节装置包括多个沿固定轴(35)轴向分布的第一外转子电机(36),每个所述第一外转子电机(36)包括第一定子空心轴(361),第一内定子(362)和第一外转子(363),所述第一定子空心轴(361)固定在第一内定子(362)的轴孔内,所述第一外转子(363)通过轴承(364)转动安装在第一定子空心轴(361)上;所述第一定子空心轴(361)通过其中孔套设在固定轴(35)上;每个所述第一外转子(363)上均设有一组扇形叶片(37),相邻两组所述扇形叶片(37)滑动接触;位于同一出风口风量调节装置上的各组扇形叶片(37)可相互配合折叠或展开以调节进入导风管(34)的风量;当位于同一出风口风量调节装置上各组扇形叶片(37)配合展开时,最外端一组扇形叶片(37)与最内端一组扇形叶片(37)之间具有供风通过的通道,且最内端一组扇形叶片(37)上设有封闭该通道的扇形密封板(371);所述球形喷口(330)上设有风速风量传感器(94),所述第一外转子电机(36)、风速风量传感器(94)均与控制面板(5)电联接。
5.根据权利要求1所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,所述基板(124)上设置有多个滑槽(124b),且多个所述滑槽(124b)关于所述开口部(124a)中心对称分布;多个所述挡风板(125)通过滑块(127)分别滑动设置在各个滑槽(124b)上。
6.根据权利要求1所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,每个所述挡风板(125)上靠近所述开口部(124a)中心的两条边上设置有一个V型硅胶密封条(128),所述V型硅胶密封条(128)的一端设有限位凸起(128a),所述V型硅胶密封条(128)的另一端设有可与限位凸起(128a)配合的限位凹槽(128b)。
7.根据权利要求1所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,所述舱室(3)的舱壁(003)上还设有向舱外排风的电动通风百叶装置(6),所述电动通风百叶装置(6)包括电动百叶框架(61),所述电动百叶框架(61)上设有可调节电动通风百叶装置(6)排风量的电动百叶风量调节装置,所述电动百叶风量调节装置与控制面板(5)电联接。
8.根据权利要求7所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,所述电动百叶风量调节装置包括若干个相对设置在所述电动百叶框架(61)内壁左右两侧的管状电机(62);位于左侧的管状电机(62)上设有第一活动百叶(63a),位于右侧的管状电机(62)上设有第二活动百叶(63b),且第一活动百叶(63a)与第二活动百叶(63b)配合调节所述电动通风百叶装置(6)的排风量;所述管状电机(62)与所述控制面板(5)电联接。
9.根据权利要求7所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,所述电动百叶框架(61)内设有固定百叶(65),所述电动百叶风量调节装置包括位于所述电动百叶框架(61)排风口处的卷帘收放电机(66),所述卷帘收放电机(66)的卷筒上缠绕有卷帘(67)以调节所述电动通风百叶装置(6)的排风量,所述卷帘收放电机(66)与所述控制面板(5)电联接。
10.根据权利要求7所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,所述舱室(3)内端和外端均设有舱室压力传感器(95a),所述舱室(3)的内端或外端设有舱室压差传感器(96a),所述舱室压差传感器(96a)与对应舱室(3)内、外端的舱室压力传感器(95a)连接,且所述舱室压差传感器(96a)与控制面板(5)电联接。
11.根据权利要求1所述的一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,所述全船舱室环境保障系统包括供设于露天甲板(001)或露天外板(002)上的开口围框(70),且开口围框(70)外端设有可供人员出入的出入口(70e);所述开口围框(70)上设有可打开或关闭所述出入口(70e)的盖板(71),所述盖板(71)上连接有盖板驱动装置,所述盖板驱动装置与控制面板(5)电联接。
12.根据权利要求11所述的一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,所述开口围框(70)上铰接有可盖住所述出入口(70e)的盖板(71);所述盖板驱动装置为第二外转子电机(72);所述第二外转子电机(72)包括第二定子轴(721),第二内定子(722)和第二外转子(723),所述第二定子轴(721)固定在第二内定子(722)的轴孔内,所述第二外转子(723)通过轴承(364)转动安装在第二定子轴(721)上,所述第二定子轴(721)的两端通过铰接板(73)固定在所述开口围框(70)的侧壁上;所述盖板(71)的一端固定在所述第二外转子(723)上。
13.根据权利要求11或12所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,所述开口围框(70)上还设有当所述盖板(71)盖住所述出入口(70e)后能使盖板(71)固定的第一固定装置,所述第一固定装置包括第三外转子电机(74)、设于所述盖板(71)上的凹口(71a)和两个间隔设置在所述开口围框(70)侧壁上的第一半圆板(70a),所述第一半圆板(70a)与铰接板(73)分别位于所述开口围框(70)不同的侧壁上;所述第三外转子电机(74)包括第三定子轴(741)、第三内定子(742)和第三外转子(743),所述第三定子轴(741)固定在第三内定子(742)的轴孔内,所述第三外转子(743)通过轴承(364)转动安装在第三定子轴(741)上,所述第三定子轴(741)的两端分别固定在两个所述第一半圆板(70a)上,且第三定子轴(741)与所述第一半圆板(70a)相垂直;所述第三外转子(743)上固定有第一旋转电机(744),所述第一旋转电机(744)的转轴上固定有第一螺柱(745),所述第一螺柱(745)的中心线与所述第一旋转电机(744)转轴的中心线重合,所述第一螺柱(745)的外端设置有第一螺母(746);当所述盖板(71)盖住所述出入口(70e)时,所述第一螺柱(745)位于所述凹口(71a)内且所述盖板(71)抵靠在所述第一螺母(746)上;所述第三外转子电机(74)、第一旋转电机(744)均与所述控制面板(5)电联接。
14.根据权利要求13所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,所述全船舱室环境保障系统还包括当所述盖板(71)完全打开所述出入口(70e)后能使盖板(71)固定的第二固定装置,所述第二固定装置包括第四外转子电机(75)和两个间隔设置的第二半圆板(70b);所述第四外转子电机(75)包括第四定子轴(751)、第四内定子(752)和第四外转子(753),所述第四定子轴(751)固定在第四内定子(752)的轴孔内,所述第四外转子(753)通过轴承(364)转动安装在第四定子轴(751)上,所述第四定子轴(751)的两端分别固定在两个所述第二半圆板(70b)上,且第四定子轴(751)与所述第二半圆板(70b)相垂直;所述第四外转子(753)上固定有第二旋转电机(754),所述第二旋转电机(754)的转轴上固定有第二螺柱(755),所述第二螺柱(755)的中心线与所述第二旋转电机(754)转轴的中心线重合,所述第二螺柱(755)的外端设置有第二螺母(756);当所述盖板(71)完全打开所述出入口(70e)时,所述第二螺柱(755)位于所述凹口(71a)内且所述盖板(71)抵靠在所述第二螺母(756)上;所述第四外转子电机(75)、第二旋转电机(754)均与所述控制面板(5)电联接。
15.根据权利要求13所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,所述盖板(71)内侧与所述开口围框(70)内侧通过弹簧平衡器(76)连接。
16.根据权利要求1所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,所述全船舱室环境保障系统还包括加热设备(41),所述加热设备(41)与控制面板(5)电联接。
17.根据权利要求11所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,所述开口围框(70)的内、外端均设有船体压力传感器(95b),所述开口围框(70)的内端或外端设有船体压差传感器(96b),该船体压差传感器(96b)与对应开口围框(70)内、外端的船体压力传感器(95b)连接,且所述船体压差传感器(96b)与控制面板(5)电联接。
18.根据权利要求11所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,所述出入口(70e)附近设有摄像头(97),所述摄像头(97)与控制面板(5)电联接。
19.根据权利要求1所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,每个所述舱室(3)内均设有噪音仪(98),所述噪音仪(98)与控制面板(5)电联接。
20.根据权利要求1所述一种全船舱室环境保障系统,其特征在于,所述全船舱室环境保障系统还包括可监测船体外部温度值与湿度值的船外温湿度传感器(93b),所述船外温湿度传感器(93b)与控制面板(5)电联接。
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Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113071652A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-06 | 中船黄埔文冲船舶有限公司 | 一种船舱内正压维持系统及船舶 |
CN113071651B (zh) * | 2021-04-30 | 2022-03-01 | 江南造船(集团)有限责任公司 | 一种船舶通风换气系统 |
CN113071603A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-06 | 江南造船(集团)有限责任公司 | 一种舱口盖 |
CN113291452B (zh) * | 2021-06-22 | 2023-05-05 | 广船国际有限公司 | 一种甲醇双燃料船居住区空调系统 |
CN113859506A (zh) * | 2021-10-21 | 2021-12-31 | 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 | 一种防止外界危险气体进入船舶生活楼内的正压保护系统 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104165424A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-11-26 | 江苏兆胜空调有限公司 | 一种船用射流诱导送风冷却装置 |
KR20150030981A (ko) * | 2013-09-13 | 2015-03-23 | 삼성중공업 주식회사 | 피난처 보호 장치를 지닌 선박 |
CN204404455U (zh) * | 2014-12-18 | 2015-06-17 | 福建省马尾造船股份有限公司 | 一种船上空调循环系统 |
CN105736465A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-07-06 | 杭州钱航船舶修造有限公司 | 一种用于船舶的风机风帽 |
CN206544577U (zh) * | 2017-03-09 | 2017-10-10 | 上海船舶研究设计院(中国船舶工业集团公司第六0四研究院) | 一种船用小舱口盖的开启装置 |
CN107848362A (zh) * | 2015-04-14 | 2018-03-27 | 奥泰克斯有限责任公司 | 车辆通风系统 |
CN208588062U (zh) * | 2018-05-11 | 2019-03-08 | 深圳市佰邦建筑设计顾问有限公司 | 空调风量可调出风口 |
CN211899923U (zh) * | 2019-12-31 | 2020-11-10 | 苏州市天地民防建筑设计研究院有限公司 | 共用防火分区的人防汽车库和非人防汽车库的排风系统 |
CN111928463A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-13 | 郑州正扬智能科技有限公司 | 一种万向通风工业空调 |
CN111998471A (zh) * | 2020-09-15 | 2020-11-27 | 合肥天鹅制冷科技有限公司 | 一种三防集成环控分系统 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19962966C1 (de) * | 1999-12-24 | 2001-06-07 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zum Belüften eines Kraftfahrzeugs |
-
2020
- 2020-11-30 CN CN202011380527.3A patent/CN112498647B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150030981A (ko) * | 2013-09-13 | 2015-03-23 | 삼성중공업 주식회사 | 피난처 보호 장치를 지닌 선박 |
CN104165424A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-11-26 | 江苏兆胜空调有限公司 | 一种船用射流诱导送风冷却装置 |
CN204404455U (zh) * | 2014-12-18 | 2015-06-17 | 福建省马尾造船股份有限公司 | 一种船上空调循环系统 |
CN107848362A (zh) * | 2015-04-14 | 2018-03-27 | 奥泰克斯有限责任公司 | 车辆通风系统 |
CN105736465A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-07-06 | 杭州钱航船舶修造有限公司 | 一种用于船舶的风机风帽 |
CN206544577U (zh) * | 2017-03-09 | 2017-10-10 | 上海船舶研究设计院(中国船舶工业集团公司第六0四研究院) | 一种船用小舱口盖的开启装置 |
CN208588062U (zh) * | 2018-05-11 | 2019-03-08 | 深圳市佰邦建筑设计顾问有限公司 | 空调风量可调出风口 |
CN211899923U (zh) * | 2019-12-31 | 2020-11-10 | 苏州市天地民防建筑设计研究院有限公司 | 共用防火分区的人防汽车库和非人防汽车库的排风系统 |
CN111928463A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-13 | 郑州正扬智能科技有限公司 | 一种万向通风工业空调 |
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