CN209819770U - 集成式环境控制箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及环境控制技术领域，提供了一种集成式环境控制箱。该控制箱包括控制器和箱体，箱体内形成有空调内机腔室、空调外机腔室、三防通风腔室和连通腔室；空调内机腔室内设有第一风机和蒸发器，空调内机腔室与连通腔室连通，且空调内机腔室设有与内部环境连通的出风口；三防通风腔室设有与外部环境连通的进风口，三防通风腔室内设有第二风机和三防过滤设备，三防过滤设备与连通腔室连通，连通腔室与内部环境连通。通过控制器对第一风机和第二风机的启停和转速控制，可实现外循环模式、内循环制冷/制热模式与内外混合循环模式之间的切换，从而无论处在怎样复杂的外部环境中，都可以保证内部环境具有较高的安全性和舒适性。

Description

集成式环境控制箱

技术领域

本发明涉及环境控制技术领域，尤其涉及一种集成式环境控制箱。

背景技术

三防设备是用于防核、防化学、防生物武器袭击的观测、侦察、防护、洗消等装备器材的统称。主要用途是发现敌人核、化学、生物武器袭击，查明放射性沾染、毒剂、生物战剂的危害范围和程度，进行防护、消毒和消除放射性沾染，使人员免受或减轻伤害。三防设备还是在核、化学、生物武器条件下作战，保障部队安全和战斗行动的重要装备。

随着军用科技民用化的发展，民用化三防产品也得到了较快的发展，特别是特种行业或特殊环境作业设备，需要将外部环境与内部环境隔绝开来，外部环境中的有毒/有害气体必须经过三防过滤后才允许被引入到人员工作的内部环境中。而当处在非有毒/有害气体的环境中时，外部环境中的气体便无需经过三防过滤，可直接或经过简单的除尘过滤后引入到工作的内部环境中，以减轻三防过滤设备的负荷，延长其使用寿命。

另外，当处于炎热或寒冷环境中时，还需要通过空调系统调节内部环境的温度，因此，要同时实现外循环通风模式、外循环滤毒模式、内循环制冷/制热模式与内外混合循环模式的切换，对狭小的内部环境空间将是一个极大的考验。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以解决上述问题或至少部分地解决上述问题的集成式环境控制箱。

上述集成式环境控制箱包括控制器和箱体，所述箱体内形成有空调内机腔室、空调外机腔室、三防通风腔室和连通腔室；所述空调内机腔室内设有第一风机和蒸发器，所述第一风机用于驱动所述空调内机腔室内的气体通过所述蒸发器，位于所述蒸发器的下游的部分所述空调内机腔室设有与内部环境连通的出风口，位于所述蒸发器的上游的部分所述空调内机腔室与所述连通腔室连通；所述空调外机腔室内设有空调外机，所述空调外机腔室与外部环境连通；所述三防通风腔室设有与外部环境连通的进风口，所述三防通风腔室内设有第二风机和三防过滤设备，所述第二风机用于将外部环境中的气体引入到所述三防过滤设备中，所述三防过滤设备与所述连通腔室连通，所述连通腔室与内部环境连通；所述第一风机和第二风机在所述控制器的控制下旋转。

可选的，所述进风口处设有关闭机构，所述关闭机构在所述控制器的控制下与所述进风口形成可开闭配合。

可选的，所述关闭机构包括关闭机构舱、口盖、弹簧以及凸轮机构，所述关闭机构舱设置在所述进风口外，所述关闭机构舱与外部环境连通，所述口盖设置在所述关闭机构舱内，所述弹簧设置在所述口盖与所述关闭机构舱的顶部侧壁之间，所述弹簧用于将所述口盖压向所述进风口，所述凸轮机构设置在所述三防通风腔室内，所述口盖的下方设有触杆，所述触杆活动插设于所述进风口并与所述凸轮机构形成凸轮配合，以使所述口盖与所述进风口形成可开闭配合。

可选的，所述三防通风腔室内设有制氧舱，所述制氧舱内设有变压吸附式制氧机，所述变压吸附式制氧机的进气口与内部环境连通，所述变压吸附式制氧机的弥散氧气出口与所述空调内机腔室连通，所述变压吸附式制氧机的氮气出口与所述空调外机腔室连通。

可选的，所述变压吸附式制氧机还包括鼻息氧气管，所述鼻息氧气管延伸至内部环境中。

可选的，所述三防过滤设备包括换向装置和过滤吸收器，所述换向装置包括阀壳和设置在所述阀壳内的旋转开关阀门，所述阀壳上设有进气接口、排气接口、第一转换接口和第二转换接口，所述第一转换接口和第二转换接口对应的与所述过滤吸收器的进气端和排气端连通，所述旋转开关阀门用于使所述阀壳内由所述进气接口流向所述排气接口的气流选择性的通过所述过滤吸收器。

可选的，所述三防过滤设备还包括旋风除尘器，所述旋风除尘器连通在所述进气接口的上游。

可选的，所述空调内机腔室内设有用于容置所述蒸发器的蒸发器舱和用于容置所述第一风机的风机舱，所述第一风机为涡流风机，所述蒸发器舱通过所述第一风机与所述风机舱连通。

可选的，所述第一风机的上游设有净化组件。

可选的，所述空调内机腔室内设有第一风量传感器，所述三防通风腔室内设有第二风量传感器，所述第一风量传感器和第二风量传感器分别与所述控制器连接。

本实用新型提供的集成式环境控制箱，通过控制器对第一风机和第二风机的启停和转速控制，可实现外循环模式、内循环制冷/制热模式与内外混合循环模式之间的切换，从而无论处在怎样复杂的外部环境中，都可以保证内部环境具有较高的安全性和舒适性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的集成式环境控制箱的一个视角的外部轮廓图；

图2是本实用新型实施例的集成式环境控制箱的另一个视角的外部轮廓图；

图3是本实用新型实施例的集成式环境控制箱的一个视角的内部结构示意图；

图4是本实用新型实施例的集成式环境控制箱的另一个视角的内部结构示意图；

图5是本实用新型实施例中关闭机构开启过程中的示意图；

图6是本实用新型实施例中关闭机构关闭过程中的示意图。

附图标记：

1、出风口1；2、箱体；3、连通腔室出口；4、连通腔室；5、进风口；6、冷凝器风口；7、金属骨架；8、压缩机；9、蒸发器；10、第一风机；11、净化组件；12、旋风除尘器；13、换向装置；14、换向装置驱动器；15、过滤吸收器；16、关闭机构；161、口盖；162、触杆；163、凸轮机构；164、弹簧；17、第二风机；18、制氧泵；19、制氧吸附模块；20、冷凝器；21、冷凝风机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语，故应解释成“包括但不限定于”。

此外，“连接”一词在此包含任何直接及间接的连接手段。因此，若文中描述一第一装置连接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接连接于所述第二装置，或通过其它装置间接地连接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

结合图1至图4所示，本实用新型实施例提供的一种集成式环境控制箱，包括控制器和箱体2，箱体2为由金属骨架7和面板组成的长方体状结构，箱体2内设有若干隔板，若干隔板至少将箱体2内分隔形成空调内机腔室、空调外机腔室、三防通风腔室和连通腔室4；空调内机腔室内设有第一风机10和蒸发器9，第一风机10用于驱动空调内机腔室内的气体流动以通过蒸发器9，从而使其中的气体与蒸发器9形成热交换，位于蒸发器9的下游的部分空调内机腔室设有与内部环境连通的出风口1，以将换热后的气体排入到内部环境中，位于蒸发器9的上游的部分空调内机腔室与连通腔室4连通，从连通腔室4引入气体；空调外机腔室内设有空调外机，空调外机包括压缩机8、冷凝器20和冷凝风机21，其中，压缩机8可以单独设置在一个腔室内，空调外机腔室通过冷凝器风口6与外部环境连通，以使冷凝器20与外界形成热交换，空调外机与空调内机配合组成空调系统，实现蒸发器9的制冷或制热；三防通风腔室设有与外部环境连通的进风口5，外部环境气体从进风口5进入三防通风腔室中，三防通风腔室内设有第二风机17和三防过滤设备，第二风机17用于将外部环境中的气体引入到三防过滤设备中，三防过滤设备与连通腔室4连通，连通腔室4通过连通腔室出口3与内部环境连通；第一风机10和第二风机17在控制器的控制下旋转。

通过控制器对第一风机10和第二风机17的启停和转速控制，可实现外循环模式、内循环制冷/制热模式与内外混合循环模式之间的切换，从而无论处在怎样复杂的外部环境中，都可以保证内部环境具有较高的安全性和舒适性。

具体的，当处在炎热或寒冷的外部环境中时，需要通过内循环的方式调节内部环境的温度时，应尽量避免从外部环境中引入气体；此时控制器控制第一风机10转动，第二风机17停止转动，内部环境中的气体从连通腔进入，经过蒸发器9后再由出风口1排出，由此对内部环境的温度形成调节。

在经过一段时间的内循环后，内部环境中的氧气含量降低，需要通过外循环的方式来引入新鲜空气，而由于外部环境为高温或严寒状态，所以由外部环境引入的空气并不能直接被排入到内部环境中，需要先经过空调内机腔室中蒸发器9的加热或降温。此时，控制器需调节第一风机10与第二风机17的相对转速，使第一风机10处的风量略微大于第二风机17处的风量，这样才能使连通腔与内部环境连通的开口处形成微负压，以此防止外部环境气流直接进入到内部环境中。并且，当空调内机的风量被人为调整时，即第一风机10的转速发生人为性改变，控制器也可以适应性的调节第二风机17的转速，使连通腔与内部环境的连通口处始终处于微负压的状态。

随着外循环模式的进行，内部环境中的新鲜空气会越来越充足，在此过程中，通风模式可由外循环模式切换为内外混合循环模式，即控制器控制第一风机10处的风量大于第二风机17处的风量，使部分气流从连通腔与内部环境连通的开口处进入。随着内部环境氧气越来越充足，控制器控制第二风机17的转速逐渐降低，控制第一风机10的转速逐渐升高，由此从外循环模式逐渐转变为内循环模式，以提高制冷或制热的效率。

在一些实施例中，进风口5处设有关闭机构16，关闭机构16在控制器的控制下与进风口5形成可开闭配合，在内循环模式时，通过关闭机构16将进风口5关闭，以此与外部环境形成隔绝，防止外部气流进入。

具体的，结合图5和图6所示，关闭机构16包括关闭机构舱、口盖161、弹簧164以及凸轮机构163，关闭机构舱160是一个由侧壁和顶壁围成的罩体状结构，与进风口5处的部分箱体2限定形成一个舱体状结构，关闭机构舱160罩设在进风口5外；关闭机构舱160的侧壁设有格栅，以此实现与外部环境的连通；口盖161设置在关闭机构舱160内，弹簧164设置在口盖161与关闭机构舱160的顶部侧壁之间，弹簧164用于将口盖161压向进风口5，以使口盖161将进风口5关闭；凸轮机构163设置在三防通风腔室内，口盖161的下方设有触杆162，触杆162活动插设于进风口5并与凸轮机构163形成凸轮配合，即触杆162的底端抵在凸轮机构163的凸轮表面上，当凸轮转动时，利用凸轮不规则的圆周形状，使触杆162发生上下运动，以此使口盖161与进风口5形成可开闭配合。

在一些实施例中，三防通风腔室内设有制氧舱，制氧舱内设有变压吸附式制氧机，变压吸附式制氧机是一种成熟的制氧设备，其大体包括制氧泵18和制氧吸附模块19，变压吸附式制氧机的进气口与内部环境连通，变压吸附式制氧机的弥散氧气出口与空调内机腔室连通，变压吸附式制氧机的氮气出口与空调外机腔室连通，通过变压吸附式制氧机，可在紧急情况下(如三防过滤设备发生故障时、发生核生化污染时或者在高原空气稀薄环境时)为内部环境制得氧气。

变压吸附式制氧机还包括鼻息氧气管，鼻息氧气管延伸至内部环境中，将制得的氧气直接供给给内部环境中的人员，以使制得的氧气得到最大程度的利用。

在一些实施例中，三防过滤设备还包括换向装置13和过滤吸收器15，换向装置13包括阀壳和设置在阀壳内的旋转开关阀门，阀壳上设有进气接口、排气接口、第一转换接口和第二转换接口，第一转换接口和第二转换接口对应的与过滤吸收器15的进气端和排气端连通，旋转开关阀门用于使阀壳内由进气接口流向排气接口的气流选择性的通过过滤吸收器15，旋转开关阀门在换向装置驱动器14的带动下旋转，以此实现普通通风模式与三防过滤模式之间的切换。当处在洁净空气的外部环境中时，换向装置13的进气接口与排气接口形成直接通路，外部环境中的气体被直接引入到连通腔室4中；当处在有毒/有害气体的外部环境中时，换向装置13选择性的接通过滤吸收器15，由换向装置13进气接口进入的空气首先经过过滤吸收器15，然后再由排气接口排入到连通腔室4中，由此在需要时才接通过滤吸收器15，总体上降低了过滤吸收器15的工作时长，延长了其使用寿命。

另外，本控箱体还包括环境探测系统，在一些实施例中，该环境探测系统包括核化探测分析系统，该核化探测分析系统包括第一毒剂探测器和核辐射探测器，第一毒剂探测器布置于控制箱内，从箱外引气采样进行探测，探测后将气体排出箱外；核化探测器由核辐射探测器和第二毒剂探测器组成，布置于控制箱内，实时对放射性核辐射和化学战剂进行探测。控制器根据第二毒剂探测器和核化探测器探测出的箱体内外的环境情况而控制换向装置驱动器14以及第一风机和第二风机的动作，从而控制上述各个通风模式之间的切换。

在一些实施例中，环境探测系统还包括温度探测器、湿度探测器、有害气体探测器、烟/粉尘探测器、氧浓度探测器、气压探测器等多种环境情况信息探测功能，通过对各向环境指标的不断探测，为环境报警及自动化控制提供数据基础。

在一些实施例中，三防过滤设备还包括旋风除尘器12，旋风除尘器12连通在进气接口的上游，通过旋风除尘的方式先滤除外部环境气流中的沙尘，以降低过滤吸收器15的负荷，延长其使用寿命。

在一些实施例中，空调内机腔室内设有用于容置蒸发器9的蒸发器舱和用于容置第一风机10的风机舱，第一风机10为涡流风机，蒸发器舱通过第一风机10与风机舱连通，第一风机10的上游设有净化组件11，该净化组件11可以是活性炭过滤层、光触媒组件、合成纤维层、HEPA高效材料层、负离子发生器等，用于在内循环模式中，滤除空气中的异味。

在一些实施例中，空调内机腔室内设有第一风量传感器，三防通风腔室内设有第二风量传感器，第一风量传感器和第二风量传感器分别与控制器连接，控制器基于各种通风模式的需求，根据第一风量传感器和第二风量传感器的反馈信息，控制第一风机10和第二风机17的转速，以使第一风机10和第二风机17满足设定要求；除此之外，也可以是在接收到人为控制指令时，根据预先写入的程序联动性的对第一风机10和第二风机17进行控制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种集成式环境控制箱，其特征在于，包括控制器和箱体，所述箱体内形成有空调内机腔室、空调外机腔室、三防通风腔室和连通腔室；所述空调内机腔室内设有第一风机和蒸发器，所述第一风机用于驱动所述空调内机腔室内的气体通过所述蒸发器，位于所述蒸发器的下游的部分所述空调内机腔室设有与内部环境连通的出风口，位于所述蒸发器的上游的部分所述空调内机腔室与所述连通腔室连通；所述空调外机腔室内设有空调外机，所述空调外机腔室与外部环境连通；所述三防通风腔室设有与外部环境连通的进风口，所述三防通风腔室内设有第二风机和三防过滤设备，所述第二风机用于将外部环境中的气体引入到所述三防过滤设备中，所述三防过滤设备与所述连通腔室连通，所述连通腔室与内部环境连通；所述第一风机和第二风机在所述控制器的控制下旋转。

2.根据权利要求1所述的集成式环境控制箱，其特征在于，所述进风口处设有关闭机构，所述关闭机构在所述控制器的控制下与所述进风口形成可开闭配合。

3.根据权利要求2所述的集成式环境控制箱，其特征在于，所述关闭机构包括关闭机构舱、口盖、弹簧以及凸轮机构，所述关闭机构舱设置在所述进风口外，所述关闭机构舱与外部环境连通，所述口盖设置在所述关闭机构舱内，所述弹簧设置在所述口盖与所述关闭机构舱的顶部侧壁之间，所述弹簧用于将所述口盖压向所述进风口，所述凸轮机构设置在所述三防通风腔室内，所述口盖的下方设有触杆，所述触杆活动插设于所述进风口并与所述凸轮机构形成凸轮配合，以使所述口盖与所述进风口形成可开闭配合。

4.根据权利要求1所述的集成式环境控制箱，其特征在于，所述三防通风腔室内设有制氧舱，所述制氧舱内设有变压吸附式制氧机，所述变压吸附式制氧机的进气口与内部环境连通，所述变压吸附式制氧机的弥散氧气出口与所述空调内机腔室连通，所述变压吸附式制氧机的氮气出口与所述空调外机腔室连通。

5.根据权利要求4所述的集成式环境控制箱，其特征在于，所述变压吸附式制氧机还包括鼻息氧气管，所述鼻息氧气管延伸至内部环境中。

6.根据权利要求1所述的集成式环境控制箱，其特征在于，所述三防过滤设备包括换向装置和过滤吸收器，所述换向装置包括阀壳和设置在所述阀壳内的旋转开关阀门，所述阀壳上设有进气接口、排气接口、第一转换接口和第二转换接口，所述第一转换接口和第二转换接口对应的与所述过滤吸收器的进气端和排气端连通，所述旋转开关阀门用于使所述阀壳内由所述进气接口流向所述排气接口的气流选择性的通过所述过滤吸收器。

7.根据权利要求6所述的集成式环境控制箱，其特征在于，所述三防过滤设备还包括旋风除尘器，所述旋风除尘器连通在所述进气接口的上游。

8.根据权利要求1所述的集成式环境控制箱，其特征在于，所述空调内机腔室内设有用于容置所述蒸发器的蒸发器舱和用于容置所述第一风机的风机舱，所述第一风机为涡流风机，所述蒸发器舱通过所述第一风机与所述风机舱连通。

9.根据权利要求1所述的集成式环境控制箱，其特征在于，所述第一风机的上游设有净化组件。

10.根据权利要求1所述的集成式环境控制箱，其特征在于，所述空调内机腔室内设有第一风量传感器，所述三防通风腔室内设有第二风量传感器，所述第一风量传感器和第二风量传感器分别与所述控制器连接。