CN112665075A - 适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统，包括空气处理机组、排风机组和制氧机，制氧机用于向密闭方舱补充氧气；空气处理机组前端设置有用于接入密封方舱外新风的新风口、后端设置有位于密闭方舱内的出风口，箱体靠近前端的侧壁上设置有位于密闭方舱内的回风口，新风口、回风口分别配备有电动密闭阀，箱体内单独设置有二氧化碳气体吸附剂盛放盒；密闭方舱外配备有舱外环境监测仪，密闭方舱内配备有空气品质传感器、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器和方舱压差传感器。本发明还公开了其控制方法。既能满足平时状态时采用新风口进风实现外循环，也能满足特殊状况时切断外循环，采用回风口送风实现内循环。

Description

适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统及控制方法
技术领域
本发明涉及一种密闭方舱的通风系统，以及其控制方法。
背景技术
对于医用方舱、人防地下工程、矿井等密闭环境，平时由外界供给新风。当密闭方舱外处于生化战争、空气极度污染或疫情紧急状况时，应当优先保障密闭方舱空气安全，适当保障密闭方舱正压、环境温度。人防地下工程的做法是在新风机组进口段加入一个滤毒装置，再加装二氧化碳吸附装置、制氧机组等。若将该处理方法应用到医用方舱应对疫情，由于新风及回风系统仍与外界形成气流通道，因此存在极大的安全隐患，无法应对如新冠一类传染性极高的疫情。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种专用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统，平时能利用密闭方舱空气通风，特殊紧急情况下能切断外界气流实现内循环通风。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统，包括空气处理机组、排风机组和制氧机，所述制氧机用于向密闭方舱补充氧气；
所述空气处理机组包括箱体，所述箱体的前端设置有用于接入密封方舱外新风的新风口、后端设置有位于密闭方舱内的出风口，箱体内设置有过滤装置、冷却盘管、加热盘管、加湿器、风机，所述箱体靠近前端的侧壁上设置有位于密闭方舱内的回风口，所述新风口、回风口分别配备有电动密闭阀，所述箱体内单独设置有二氧化碳气体吸附剂盛放盒，且所述二氧化碳气体吸附剂盛放盒采用屉式结构能快速打开装入二氧化碳吸附剂；
所述密闭方舱外配备有舱外环境监测仪，密闭方舱内配备有空气品质传感器、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器和方舱压差传感器。
作为上述方案的优选，所述过滤装置包括初效过滤器和高效过滤器，初效过滤器、冷却盘管、加热盘管、加湿器、二氧化碳气体吸附剂盛放盒、风机、高效过滤器在所述箱体内由前到后依次设置。
进一步优选为，所述初效过滤器、高效过滤器的前后两侧分别配备有压差监测器，用于监测过滤器前后两侧的压差，并配备有报警器提醒更换或清洗过滤器。
进一步优选为，所述初效过滤器、高效过滤器采用抽拉滑轨安装在箱体内，且初效过滤器、高效过滤器、二氧化碳气体吸附剂盛放盒均能从箱体的正面抽出进行更换或清洗。过滤器的更换频率较高，采用抽拉结构，方便客户自行更换，不需要售后人员进行维护。
进一步优选为，所述初效过滤器、高效过滤器的抽拉滑轨分别由上下相对设置的两个“U”形折弯板构成，所述U形折弯板的底部焊接在箱体内壁上。简化抽拉滑轨，制造方便，降低成本。
进一步优选为，所述风机采用双风机，一用一备。
进一步优选为，所述新风口内还安装有防尘过滤网，能对进风进行初过滤。
进一步优选为，在所述箱体内设置有回风导流板，回风导流板呈弧形，位于新风口远离回风口的一侧转角处。
同时，本发明还提供了一种适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统控制方法，包括上所述的适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统，所述风机带有压差控制程序模块和空气品质控制模块，能根据空气品质传感器、方舱压差传感器、二氧化碳传感器反馈的信号来控制风机风量，所述冷却盘管、加热盘管能根据温度传感器反馈的信号调整冷热媒介质流量，所述加湿器能根据湿度传感器反馈的信号调整加湿器输入电流，制氧机能根据氧气传感器反馈的信号调整制氧流量；
平时状态下，空气处理机组启动并定风量运行，排风机组启动定风量运行，新风口配备的电动密闭阀开启，回风口配备的电动密闭阀根据需求设定其打开与否，二氧化碳气体吸附剂盛放盒内不放置二氧化碳气体吸附剂，新风从新风口进入箱体，经过滤、冷或热交换、湿处理并由风机提供动力从出风口送入密闭方舱；与此同时，舱外环境监测仪、空气品质传感器、温度传感器、湿度传感器、方舱压差传感器实时反馈监测信号，以调整风机风量、冷却盘管或加热盘管冷热媒介质流量、加湿器输入电流；
当舱外环境监测仪监测到处于紧急状态时，新风口配备的电动密闭阀关闭，回风口配备的电动密闭阀开启，排风机组即刻关闭，快速打开二氧化碳气体吸附剂盛放盒并放置吸附剂，密闭方舱空气经回风口进入箱体，经过滤、冷或热交换、湿处理、二氧化碳吸附后由风机提供动力从出风口再送回密闭方舱；与此同时，二氧化碳传感器、氧气传感器、舱外环境监测仪、空气品质传感器、温度传感器、湿度传感器、方舱压差传感器实时反馈监测信号，以调整风机风量、制氧机制氧流量、冷却盘管或加热盘管冷热媒介质流量、加湿器输入电流。
本发明的有益效果：既能满足平时状态时采用新风口进风实现外循环，也能满足战争/疫情等紧急状况时切断外循环，采用回风口送风实现内循环；当采用内循环时，为优先保障密闭方舱内空气安全，采用快速装入吸附剂进行二氧化碳吸附，同时结合过滤器、加湿器、加热装置、冷却装置、制氧机等适当保障密闭方舱正压、环境温度、氧气含量。系统切换方便，转换快速，二氧化碳吸附剂采用屉式结构专用于内循环，节约使用成本。系统自动化、智能化程度高，功能配备完善，适用于密闭方舱进行通风，特别适用于应对新冠等传染性高的疫区使用，安全可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的局部放大图。
图3为本发明控制逻辑图一(主要针对舱内空气品质控制)。
图4为本发明控制逻辑图二(主要针对舱内温湿度控制，以夏季加湿为例)。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：
一种适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统，主要由空气处理机组、排风机组和制氧机等组成，制氧机用于向密闭方舱补充氧气。
结合图1—图2所示，空气处理机组其主体为箱体1。在箱体1的前端设置有新风口2，新风口2用于接入密封方舱外的新风；在箱体1的后端设置有出风口3，出风口3位于密闭方舱内，用于向密封方舱内送风；箱体1内设置有过滤装置4、冷却盘管9、加热盘管10、加湿器11、风机5。
在箱体1靠近前端的侧壁上设置有回风口6，回风口6位于密闭方舱内。新风口2、回风口6分别配备有电动密闭阀7。
箱体1内单独设置有二氧化碳气体吸附剂盛放盒8，二氧化碳气体吸附剂盛放盒8采用屉式结构，能快速打开装入二氧化碳吸附剂。二氧化碳气体吸附剂盛放盒8设计为屉式结构，当需要进行吸附剂添加/更换时可进行抽拉打开，将吸附剂装入屉式盛放盒内，再将屉式盛放盒推入箱体1内部，外部可设计卡扣将其固定即可。
密闭方舱外配备有舱外环境监测仪，密闭方舱内配备有空气品质传感器、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器和方舱压差传感器。
最好是，过滤装置4包括初效过滤器4a和高效过滤器4b，还可以在初效过滤器4a与高效过滤器4b之间增加中效过滤器。初效过滤器4a、冷却盘管9、加热盘管10、加湿器11、二氧化碳气体吸附剂盛放盒8、风机5、高效过滤器4b在箱体1内由前到后依次设置，但不以此为限。
初效过滤器4a、高效过滤器4b的前后两侧分别配备有压差监测器12，用于监测过滤器前后两侧的压差，并配备有报警器提醒更换或清洗过滤器。
初效过滤器4a、高效过滤器4b采用抽拉滑轨安装在箱体1内，初效过滤器4a、高效过滤器4b、二氧化碳气体吸附剂盛放盒8均能从箱体1的正面抽出进行更换或清洗。当初效过滤器4a、高效过滤器4b的过滤效果不能满足要求时，报警器提醒更换或清洗；过滤器的更换频率较高，采用抽拉结构，方便客户自行更换，不需要售后人员进行维护。
最好是，初效过滤器4a、高效过滤器4b的抽拉滑轨分别由上下相对设置的两个“U”形折弯板13构成，U形折弯板13的底部焊接在箱体1内壁上。
风机5采用双风机，一用一备。在使用过程中，为保证环境安全，该系统采用双风机。当运行风机出现故障时，备用风机自动切换保证系统不间断运行
新风口2内还安装有防尘过滤网，能对进风进行初过滤，回风则没有必要配备防尘过滤网，以节约成本。
在箱体1内设置有回风导流板14，回风导流板14呈弧形，位于新风口2远离回风口6的一侧转角处，避免回风在新风口2远离回风口6的一侧转角处形成气体死角。
结合图1、图3、图4所示，一种适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统控制方法，采用上述的适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统。风机5带有压差控制程序模块和空气品质控制模块，能根据空气品质传感器、方舱压差传感器、二氧化碳传感器反馈的信号来控制风机5风量；冷却盘管9、加热盘管10能根据温度传感器反馈的信号调整冷热媒介质流量；加湿器11能根据湿度传感器反馈的信号调整加湿器输入电流；制氧机能根据氧气传感器反馈的信号调整制氧流量。
平时状态下，空气处理机组启动并定风量运行，排风机组启动定风量运行。新风口2配备的电动密闭阀7开启，回风口6配备的电动密闭阀7根据需求设定其打开与否。二氧化碳气体吸附剂盛放盒8内不放置二氧化碳气体吸附剂，新风从新风口2进入箱体1，经过滤、冷或热交换、湿处理并由风机5提供动力从出风口3送入密闭方舱。与此同时，舱外环境监测仪、空气品质传感器、温度传感器、湿度传感器、方舱压差传感器实时反馈监测信号，以调整风机5风量、冷却盘管9或加热盘管10冷热媒介质流量、加湿器11输入电流。
当空气品质传感器反馈的监测信号在设定范围时，空气处理机组、排风机组继续定风量运行；当空气品质传感器反馈的监测信号高于设定范围时，调高空气处理机组、排风机组的风机转速，加大新风量。
当方舱压差传感器反馈的监测信号在设定范围时，空气处理机组、排风机组继续定风量运行；当舱压差传感器反馈的监测信号不在设定范围时，调高空气处理机组、排风机组的风机转速，加大新风量。
以夏季为例，当温度传感器反馈的监测信号在设定范围时，保持冷媒介质流量运行，保持新风送风温度不变；当温度传感器反馈的监测信号高于设定范围时，增大冷媒介质流量运行；当温度传感器反馈的监测信号低于设定范围时，降低冷媒介质流量运行。
当湿度传感器反馈的监测信号在设定范围时，保持现有加湿器加湿量；当湿度传感器反馈的监测信号高于设定范围时，降低加湿器装置输入电流；当湿度传感器反馈的监测信号低于设定范围时，增大加湿器装置输入电流。
当舱外环境监测仪监测到处于紧急状态时，新风口2配备的电动密闭阀7关闭，回风口6配备的电动密闭阀7开启，排风机组即刻关闭。快速打开二氧化碳气体吸附剂盛放盒8并放置吸附剂，密闭方舱空气经回风口6进入箱体1，经过滤、冷或热交换、湿处理、二氧化碳吸附后由风机提供动力从出风口3再送回密闭方舱。与此同时，二氧化碳传感器、氧气传感器、舱外环境监测仪、空气品质传感器、温度传感器、湿度传感器、方舱压差传感器实时反馈监测信号，以调整风机5风量、制氧机制氧流量、冷却盘管9或加热盘管10冷热媒介质流量、加湿器11输入电流。
当二氧化碳传感器反馈的监测信号在设定范围时，空气处理机组保持定风量运行；当二氧化碳传感器反馈的监测信号高于设定范围时，调高空气处理机组、排风机组的风机转速，适当调高风量。
当氧气传感器反馈的监测信号在设定范围时，制氧机保持制氧流量；当氧气传感器反馈的监测信号低于设定范围时，调高制氧流量；当氧气传感器反馈的监测信号高于设定范围时，调低制氧流量。

Claims (9)

1.一种适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统，其特征在于：包括空气处理机组、排风机组和制氧机，所述制氧机用于向密闭方舱补充氧气；
所述空气处理机组包括箱体(1)，所述箱体(1)的前端设置有用于接入密封方舱外新风的新风口(2)、后端设置有位于密闭方舱内的出风口(3)，箱体(1)内设置有过滤装置(4)、冷却盘管(9)、加热盘管(10)、加湿器(11)、风机(5)，所述箱体(1)靠近前端的侧壁上设置有位于密闭方舱内的回风口(6)，所述新风口(2)、回风口(6)分别配备有电动密闭阀(7)，所述箱体(1)内单独设置有二氧化碳气体吸附剂盛放盒(8)，且所述二氧化碳气体吸附剂盛放盒(8)采用屉式结构能快速打开装入二氧化碳吸附剂；
所述密闭方舱外配备有舱外环境监测仪，密闭方舱内配备有空气品质传感器、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器和方舱压差传感器。
2.根据权利要求1所述的适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统，其特征在于：所述过滤装置(4)包括初效过滤器(4a)和高效过滤器(4b)，初效过滤器(4a)、冷却盘管(9)、加热盘管(10)、加湿器(11)、二氧化碳气体吸附剂盛放盒(8)、风机(5)、高效过滤器(4b)在所述箱体(1)内由前到后依次设置。
3.根据权利要求2所述的适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统，其特征在于：所述初效过滤器(4a)、高效过滤器(4b)的前后两侧分别配备有压差监测器(12)，用于监测过滤器前后两侧的压差，并配备有报警器提醒更换或清洗过滤器。
4.根据权利要求2所述的适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统，其特征在于：所述初效过滤器(4a)、高效过滤器(4b)采用抽拉滑轨安装在箱体(1)内，且初效过滤器(4a)、高效过滤器(4b)、二氧化碳气体吸附剂盛放盒(8)均能从箱体(1)的正面抽出进行更换或清洗。
5.根据权利要求4所述的适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统，其特征在于：所述初效过滤器(4a)、高效过滤器(4b)的抽拉滑轨分别由上下相对设置的两个“U”形折弯板(13)构成，所述U形折弯板(13)的底部焊接在箱体(1)内壁上。
6.根据权利要求1所述的适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统，其特征在于：所述风机(5)采用双风机，一用一备。
7.根据权利要求1所述的适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统，其特征在于：所述新风口(2)内还安装有防尘过滤网。
8.根据权利要求1所述的适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统，其特征在于：在所述箱体(1)内设置有回风导流板(14)，回风导流板(14)呈弧形，位于新风口(2)远离回风口(6)的一侧转角处。
9.一种适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统控制方法，其特征在于：包括权利要求书1—8中任一项所述的适用于密闭方舱的空气内、外循环通风系统，所述风机(5)带有压差控制程序模块和空气品质控制模块，能根据空气品质传感器、方舱压差传感器、二氧化碳传感器反馈的信号来控制风机(5)风量，所述冷却盘管(9)、加热盘管(10)能根据温度传感器反馈的信号调整冷热媒介质流量，所述加湿器(11)能根据湿度传感器反馈的信号调整加湿器输入电流，制氧机能根据氧气传感器反馈的信号调整制氧流量；
平时状态下，空气处理机组启动并定风量运行，排风机组启动定风量运行，新风口(2)配备的电动密闭阀(7)开启，回风口(6)配备的电动密闭阀(7)根据需求设定其打开与否，二氧化碳气体吸附剂盛放盒(8)内不放置二氧化碳气体吸附剂，新风从新风口(2)进入箱体(1)，经过滤、冷或热交换、湿处理并由风机(5)提供动力从出风口(3)送入密闭方舱；与此同时，舱外环境监测仪、空气品质传感器、温度传感器、湿度传感器、方舱压差传感器实时反馈监测信号，以调整风机(5)风量、冷却盘管(9)或加热盘管(10)冷热媒介质流量、加湿器(11)输入电流；
当舱外环境监测仪监测到处于紧急状态时，新风口(2)配备的电动密闭阀(7)关闭，回风口(6)配备的电动密闭阀(7)开启，排风机组即刻关闭，快速打开二氧化碳气体吸附剂盛放盒(8)并放置吸附剂，密闭方舱空气经回风口(6)进入箱体(1)，经过滤、冷或热交换、湿处理、二氧化碳吸附后由风机提供动力从出风口(3)再送回密闭方舱；与此同时，二氧化碳传感器、氧气传感器、舱外环境监测仪、空气品质传感器、温度传感器、湿度传感器、方舱压差传感器实时反馈监测信号，以调整风机(5)风量、制氧机制氧流量、冷却盘管(9)或加热盘管(10)冷热媒介质流量、加湿器(11)输入电流。
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