CN114313200A - 一种低温实验室的空气调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低温实验室的空气调节系统，该空气调节系统包括空调装置、温控单元、制冷装置、电控箱、温湿度传感器等装置。温湿度传感器用于实时监测低温实验室内的温湿度，当实时温湿度偏离预设值时，电控箱除了对空调装置中的电磁阀进行调控外，还同时对温控单元中的电磁阀进行调控，通过两次调控，使得温湿度调控更加精准。同时，在送风腔及送风孔板的作用下，使空气气流稳定送入低温实验室的工作区域，回风腔将回风口设置在底部，从而形成顶部送风下部回风的气流组织型式，保证了温度的恒定性。相对于现有的冷风机冷却方式，实现了室内恒温恒湿以及低噪的设计环境，保证人员较高的舒适性。

Description

一种低温实验室的空气调节系统

技术领域

本发明涉及船舶空调技术领域，特别是涉及一种低温实验室的空气调节系统。

背景技术

船舶上具有如低温实验室等对温湿度有特殊要求的舱室，其对温湿度控制具有极精确的要求，温度控制在2～10℃，精度要在±0.5℃以内，现有的舱室空气调节系统仅采用单独的冷风机制冷，通过冷风机上设置的温度传感器控制精度。因冷风机布置在低温实验室的角落，容易造成内部温度不均衡，严重影响对实验温度有极高要求的实验的准确性。同时低温实验室内部人员正常工作时，因冷风机风扇直吹，不但影响人员的实验工作，直吹的冷风也使得人员舒适性极差。因此，如何保证低温实验室内部设计温度的精确以及减少低温对实验人员的影响，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种低温实验室的空气调节系统，所述空气调节系统包括：

空调装置，所述空调装置具有第一加热进水端、第一冷却进水端、第一加湿进水端、第一回风进入端、第一新风进入端、第一加热出水端、第一冷却出水端、第一供风端；装有第一加热电磁阀的管路接入所述第一加热进水端以提供加热水，从而对所述第一回风进入端和/或第一新风进入端进入的空气进行加热后从所述第一供风端排出；装有第一冷却电磁阀的管路接入所述第一冷却进水端以提供冷却水，从而对所述第一回风进入端和/或第一新风进入端进入的空气进行冷却后从所述第一供风端排出；装有第一加湿电磁阀的管路接入所述第一加湿进水端以对所述第一回风进入端和/或第一新风进入端进入的空气进行加湿后从所述第一供风端排出，所述第一新风进入端接有管路以提供室外新风，所述第一回风端用于接入来自低温实验室的回流空气；

温控单元，所述温控单元布置于所述低温实验室的顶部，所述温控单元包括壳体，所述壳体内容置有若干个设有均匀开孔的均流风管，每个均流风管的下方对应设置有加热盘管及冷却盘管，所述空调装置的第一供风端通过管路与若干个所述均流风管连通以提供空气并形成均匀气流，然后再流经所述加热盘管、冷却盘管进行热交换以实现调温；装有第三加热电磁阀的管路接入所述加热盘管的第一端以提供加热水，装有第三冷却电磁阀的管路接入所述冷却盘管的第一端以提供冷却水，经所述加热盘管、冷却盘管调温后的空气进入所述低温实验室。

可选地，所述空气调节系统还包括：

多个温湿度传感器，均匀布置于所述低温实验室内，用于实时监测所述低温实验室内的温湿度；

电控箱，所述电控箱分别与所述温湿度传感器、第一冷却电磁阀、第一加热电磁阀、第一加湿电磁阀、第三加热电磁阀、第三冷却电磁阀通信连接，所述电控箱接收所述温湿度传感器的反馈信号，并与预设值对比判断，进而通过所述第一冷却电磁阀、第一加热电磁阀、第一加湿电磁阀、第三加热电磁阀、第三冷却电磁阀控制其各自所在管路中的加热水或冷却水的供应，从而实现所述低温实验室的温湿度调控。

可选地，所述加热盘管的第二端接入管路并通过船上供热系统与接入所述加热盘管第一端的管路形成供热循环，接入所述空调装置的第一加热进水端的管路通过船上供热系统与接入第一加热出水端的管路形成供热循环。

可选地，所述空气调节系统还包括：

制冷装置，所述空调装置的第一冷却进水端及第一冷却出水端分别通过管路与所述制冷装置连通，所述冷却盘管的第二端接有管路，所述冷却盘管的第一端及第二端分别通过管路与所述制冷装置连通，从而形成冷却循环为所述空调装置及温控单元提供冷却水。

可选地，所述空气调节系统中形成所述供热循环的管路、形成所述冷却循环的管路、以及若干个所述排水口与船舶疏排水系统连通的管路均包覆保温材料。

可选地，所述温控单元的壳体上还设有若干个排水口以排出冷凝水，若干个所述排水口通过管路接入船舶疏排水系统。

可选地，所述低温实验室内设有若干个回风隔板，若干个所述回风隔板与所述低温实验室的侧壁形成密闭的回风腔，所述回风隔板底部设有回风口，进入所述低温实验室的空气流经工作区域后通过所述回风口进入所述回风腔，进入所述回风腔的空气通过管路流入所述空调装置的第一回风进入端。

可选地，所述空调装置的第一供风端与所述均流风管连通的管路中装有送风消音器，所述回风腔与所述空调装置的第一回风进入端连通的管路中装有回风消音器。

可选地，所述低温实验室的侧壁、顶面及底面均为冷库板。

可选地，经所述加热盘管、冷却盘管调温后的空气依次流经送风腔及送风孔板后进入所述低温实验室。

如上所述，本发明提供一种低温实验室的空气调节系统，该空气调节系统包括空调装置、温控单元、制冷装置、电控箱、温湿度传感器等装置。本发明中采用温湿度传感器实时监测低温实验室内的温湿度，当实时温湿度偏离预设值时，电控箱除了对空调装置中的第一冷却电磁阀、第一加热电磁阀、第一加湿电磁阀进行调控外，还同时对温控单元中的第三加热电磁阀、第三冷却电磁阀进行调控，通过两次调控，使得温湿度调控更加精准，实现精度±0.5℃的设计要求。同时，在送风腔及送风孔板的作用下，使空气气流稳定送入低温实验室的工作区域，回风腔将回风口设置在底部，从而形成顶部送风下部回风的气流组织型式，保证了温度的恒定性。此外还通过空调装置的第一新风进入端引入室外新风，有效确保内部人员的空气品质。在管路上设置消音器，有效降低传入实验室内的空气噪声。相对于现有的冷风机冷却方式，实现了室内恒温恒湿以及低噪的设计环境，保证人员较高的舒适性。

附图说明

图1显示为本发明空气调节系统的示意图。

图2显示为本发明温控单元的侧视结构示意图。

图3显示为本发明温控单元的俯视结构示意图。

图4显示为本发明电控箱的控制连接示意图。

元件标号说明

1 空调装置

2 制冷装置

3 温控单元

4 回风口

5 送风消音器

6 回风消音器

7 温湿度传感器

8 第一冷却电磁阀

9 第一加热电磁阀

10 第一加湿电磁阀

11 第三加热电磁阀

12 第三冷却电磁阀

13 电控箱

31 壳体

32 均流风管

33 加热盘管

34 冷却盘管

100 低温实验室

200 送风腔

300 回风腔

400 冷库板

500 回风隔板

600 送风孔板

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员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与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

如在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。本文使用的“介于……之间”表示包括两端点值。

在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，本发明提供一种低温实验室的空气调节系统，所述空气调节系统包括：

空调装置1，所述空调装置1具有第一加热进水端、第一冷却进水端、第一加湿进水端、第一回风进入端、第一新风进入端、第一加热出水端、第一冷却出水端、第一供风端；装有第一加热电磁阀9的管路RS1接入所述第一加热进水端以提供加热水，从而对所述第一回风进入端和/或第一新风进入端进入的空气进行加热后从所述第一供风端排出；装有第一冷却电磁阀8的管路LS1接入所述第一冷却进水端以提供冷却水，从而对所述第一回风进入端和/或第一新风进入端进入的空气进行冷却后从所述第一供风端排出；装有第一加湿电磁阀10的管路JS1接入所述第一加湿进水端以对所述第一回风进入端和/或第一新风进入端进入的空气进行加湿后从所述第一供风端排出；

具体地，所述第一新风进入端接有管路XF1，以提供室外新风。所述第一回风端用于接入来自低温实验室100的空气。

温控单元3，所述温控单元3布置于低温实验室100的顶部，如图2、3所示，所述温控单元3包括壳体31，所述壳体31内容置有若干个设有均匀开孔的均流风管32、加热盘管33、冷却盘管34，每个均流风管32的下方对应设置有加热盘管33及冷却盘管34。所述空调装置1的第一供风端通过管路SF1与若干个所述均流风管32连通以提供空气并形成均匀气流，然后再流经所述加热盘管33、冷却盘管34进行热交换以实现调温；装有第三加热电磁阀11的管路RS3接入所述加热盘管33的第一端以提供加热水，装有第三冷却电磁阀12的管路LS3接入所述冷却盘管34的第一端以提供冷却水。经所述加热盘管33、冷却盘管34调温后的空气依次流经送风腔200及送风孔板600后进入所述低温实验室100。

具体地，所述均流风管32、加热盘管33、冷却盘管34的数量可根据实际需要进行增减，此处不作过多限制。所述均流风管32的形状可以是圆形或矩形。

具体地，船舶上设有供热系统，用于提供热水。所述加热盘管33的第二端接入管路RS4并通过船上供热系统与接入所述加热盘管33第一端的管路RS3形成供热循环，接入所述空调装置1的第一加热进水端的管路RS1通过船上供热系统与接入第一加热出水端的管路RS2形成供热循环。

所述温控单元3的壳体31上还设有若干个排水口以排出冷凝水，若干个所述排水口通过管路NS1、NS2、NS3接入船舶疏排水系统。所述排水口的位置根据船舶倾斜方向定位，以便于排水。

制冷装置2，所述空调装置1的第一冷却进水端及第一冷却出水端分别通过管路LS1、LS2与所述制冷装置2连通；所述冷却盘管34的第二端接有管路LS4，所述冷却盘管34的两端分别通过管路LS3、LS4与所述制冷装置2连通，从而形成冷却循环为所述空调装置1及温控单元3提供冷却水；

所述空调装置1的第一供风端与所述均流风管32连通的管路SF1中装有送风消音器5，所述回风腔300与所述空调装置1的第一回风进入端连通的管路HF1、HF2、HF3中装有回风消音器6，以降低传入所述低温实验室100的空气噪声。

所述空气调节系统中形成所述供热循环的管路(包括RS1、RS2、RS3、RS4)、形成所述冷却循环的管路(包括LS1、LS2、LS3、LS4)、以及若干个所述排水口与船舶疏排水系统连通的管路(包括NS1、NS2、NS3)均包覆保温材料，以隔绝外界环境，防止管路外壁冷凝水的产生。

所述低温实验室100内设有若干个回风隔板500，若干个所述回风隔板500与低温实验室100的侧壁形成密闭的回风腔300，所述回风隔板500底部设有回风口4，进入所述低温实验室100的空气流经工作区域后通过所述回风口4进入所述回风腔300，进入所述回风腔300的空气通过管路HF1、HF2、HF3流入所述空调装置1的第一回风进入端。

具体地，温控单元3设在所述低温实验室100的顶部，回风腔300将回风口4设置在底部，从而形成顶部送风下部回风的气流组织型式，保证了温度的恒定性。

所述低温实验室100的侧壁、顶面及底面均为冷库板400，从而具有良好的隔音保温性能。

所述低温实验室100内均匀布置有多个温湿度传感器7，用于实时监测所述低温实验室100内的温湿度。

所述空气调节系统还包括电控箱13，如图4所示，所述电控箱13分别与所述温湿度传感器7、第一冷却电磁阀8、第一加热电磁阀9、第一加湿电磁阀10、第三加热电磁阀11、第三冷却电磁阀12通信连接，所述电控箱13接收所述温湿度传感器7的反馈信号，并与预设值对比判断，进而通过所述第一冷却电磁阀8、第一加热电磁阀9、第一加湿电磁阀10、第三加热电磁阀11、第三冷却电磁阀12控制其各自所在管路中的加热水或冷却水的供应，从而实现所述低温实验室100的温湿度调控。

具体地，本发明中采用温湿度传感器7实时监测所述低温实验室100内的温湿度，当实时温湿度偏离预设值时，所述电控箱13除了对所述空调装置1中的第一冷却电磁阀8、第一加热电磁阀9、第一加湿电磁阀10进行调控外，还同时对所述温控单元3中的第三加热电磁阀11、第三冷却电磁阀12进行调控。所述空调装置1的第一供风端将首次调控后的空气通过管路输送至所述温控单元3，因为经所述空调装置1首次调控后的空气在送至所述低温实验室的过程中，受距离和保温等因素的影响，在到达低温实验室100时，会与预设温度存在差异，因此在低温实验室顶部设置温控单元3，将空调装置1提供的空气在温控单元中再进行二次调控，以确保达到所述低温实验室100的温湿度要求。通过两次调控，使得温湿度调控更加精准，实现精度±0.5℃的设计要求。同时，在所述送风腔200及送风孔板600的作用下，使空气气流稳定送入低温实验室的工作区域，回风腔300将回风口4设置在底部，从而形成顶部送风下部回风的气流组织型式，保证了温度的恒定性。此外还通过空调装置1的第一新风进入端引入室外新风，有效确保内部人员的空气品质。在管路上设置消音器，有效降低传入实验室内的空气噪声。相对于现有的冷风机冷却方式，实现了室内恒温恒湿以及低噪的设计环境，保证人员较高的舒适性。

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 (10)

1.一种低温实验室的空气调节系统，其特征在于，所述空气调节系统包括：

空调装置，所述空调装置具有第一加热进水端、第一冷却进水端、第一加湿进水端、第一回风进入端、第一新风进入端、第一加热出水端、第一冷却出水端、第一供风端；装有第一加热电磁阀的管路接入所述第一加热进水端以提供加热水，从而对所述第一回风进入端和/或第一新风进入端进入的空气进行加热后从所述第一供风端排出；装有第一冷却电磁阀的管路接入所述第一冷却进水端以提供冷却水，从而对所述第一回风进入端和/或第一新风进入端进入的空气进行冷却后从所述第一供风端排出；装有第一加湿电磁阀的管路接入所述第一加湿进水端以对所述第一回风进入端和/或第一新风进入端进入的空气进行加湿后从所述第一供风端排出，所述第一新风进入端接有管路以提供室外新风，所述第一回风端用于接入来自低温实验室的回流空气；

温控单元，所述温控单元布置于所述低温实验室的顶部，所述温控单元包括壳体，所述壳体内容置有若干个设有均匀开孔的均流风管，每个均流风管的下方对应设置有加热盘管及冷却盘管，所述空调装置的第一供风端通过管路与若干个所述均流风管连通以提供空气并形成均匀气流，然后再流经所述加热盘管、冷却盘管进行热交换以实现调温；装有第三加热电磁阀的管路接入所述加热盘管的第一端以提供加热水，装有第三冷却电磁阀的管路接入所述冷却盘管的第一端以提供冷却水，经所述加热盘管、冷却盘管调温后的空气进入所述低温实验室。

2.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，所述空气调节系统还包括：

多个温湿度传感器，均匀布置于所述低温实验室内，用于实时监测所述低温实验室内的温湿度；

电控箱，所述电控箱分别与所述温湿度传感器、第一冷却电磁阀、第一加热电磁阀、第一加湿电磁阀、第三加热电磁阀、第三冷却电磁阀通信连接，所述电控箱接收所述温湿度传感器的反馈信号，并与预设值对比判断，进而通过所述第一冷却电磁阀、第一加热电磁阀、第一加湿电磁阀、第三加热电磁阀、第三冷却电磁阀控制其各自所在管路中的加热水或冷却水的供应，从而实现所述低温实验室的温湿度调控。

3.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，所述加热盘管的第二端接入管路并通过船上供热系统与接入所述加热盘管第一端的管路形成供热循环，接入所述空调装置的第一加热进水端的管路通过船上供热系统与接入第一加热出水端的管路形成供热循环。

4.根据权利要求3所述的空气调节系统，其特征在于，所述空气调节系统还包括：

制冷装置，所述空调装置的第一冷却进水端及第一冷却出水端分别通过管路与所述制冷装置连通，所述冷却盘管的第二端接有管路，所述冷却盘管的第一端及第二端分别通过管路与所述制冷装置连通，从而形成冷却循环为所述空调装置及温控单元提供冷却水。

5.根据权利要求4所述的空气调节系统，其特征在于，所述空气调节系统中形成所述供热循环的管路、形成所述冷却循环的管路、以及若干个所述排水口与船舶疏排水系统连通的管路均包覆保温材料。

6.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，所述温控单元的壳体上还设有若干个排水口以排出冷凝水，若干个所述排水口通过管路接入船舶疏排水系统。

7.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，所述低温实验室内设有若干个回风隔板，若干个所述回风隔板与所述低温实验室的侧壁形成密闭的回风腔，所述回风隔板底部设有回风口，进入所述低温实验室的空气流经工作区域后通过所述回风口进入所述回风腔，进入所述回风腔的空气通过管路流入所述空调装置的第一回风进入端。

8.根据权利要求7所述的空气调节系统，其特征在于，所述空调装置的第一供风端与所述均流风管连通的管路中装有送风消音器，所述回风腔与所述空调装置的第一回风进入端连通的管路中装有回风消音器。

9.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，所述低温实验室的侧壁、顶面及底面均为冷库板。

10.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，经所述加热盘管、冷却盘管调温后的空气依次流经送风腔及送风孔板后进入所述低温实验室。

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