CN210688625U - 一种气体循环系统及环境模拟设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种气体循环系统，包括支撑结构、隔板和循环风机，所述隔板与支撑结构平行设置；所述隔板包括风机隔板、出风隔板和回风隔板；所述回风隔板与支撑结构形成设备区，所述回风隔板与出风隔板形成环境模拟区，所述出风隔板与支撑结构形成送风静压区；所述风机隔板上设置有风机孔，所述风机孔上设置有循环风机；所述出风隔板上均匀设置有出风孔，所述回风隔板上设置有回风口。循环风机工作时抽取环境模拟区的空气从回风口进入到设备区，通过风机孔送至送风静压区，在压强的作用下，通过出风隔板上的出风孔，完成空气循环，实现环境参数的快速扩散。本实用新型还提供了一种环境模拟设备，所述环境模拟设备包括上述气体循环系统。

Description

一种气体循环系统及环境模拟设备

技术领域

本实用新型涉及环境模拟设备领域，尤其涉及一种气体循环系统及环境模拟设备。

背景技术

环境模拟主要指通过一种或多种技术手段，将一个指定空间内的一种或多种环境参数，约束到特定的数值。所述环境参数通常包括：空间内的空气密度(即气压参数)、空气温度及湿度、空气的组成成分(如二氧化碳浓度、沙尘密度等)、空间内的光照度、辐射强度、噪声强度，另外还有空气流速(即风速)等。

为了使环境模拟设备中的环境参数能够保持长时间稳定，并且还要满足整个设备内的环境参数均匀，通常在设计环境模拟设备时，会在其中安置气体循环系统，以便环境参数(如温度、湿度)效果能够快速扩散到整个环境模拟设备。常见的气体循环系统有以下缺点：风速高、噪音大、能耗高、热量大。

因此，本领域亟需一种能够更均匀调控环境参数，能耗低的气体循环系统及环境模拟设备。

有鉴于此，提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够更均匀调控环境参数能耗低的气体循环系统及环境模拟设备，以解决上述至少一项技术问题。

具体的，本实用新型提供了一种气体循环系统，包括支撑结构、隔板和循环风机，所述隔板与支撑结构平行设置；所述隔板包括风机隔板、出风隔板和回风隔板；所述回风隔板与支撑结构形成设备区，所述回风隔板与出风隔板形成环境模拟区，所述出风隔板与支撑结构形成送风静压区；所述风机隔板上设置有风机孔，所述风机孔上设置有循环风机；所述出风隔板上均匀设置有出风孔，所述回风隔板上设置有回风口。所述支撑结构不限于长方体，可为多边柱体。

采用上述方案，循环风机工作时抽取环境模拟区的空气从回风口进入到设备区，通过风机孔送至送风静压区，在压强的作用下，通过出风隔板上的出风孔，完成空气循环，实现环境参数的快速扩散；利用送风静压区、设备区形成风道，节省了通风管道的试用，增大出风面积，提高空气扩散的均匀性；一套循环风机实现回风与送风，节省资源，结构简单。

进一步，所述回风口设置有过滤器。所述过采用低阻力过滤器，如采用布袋式过滤器。

采用上述方案，所述过滤器对气流成低阻力，防止空气流短路，从出风孔直接流向回风口；所述过滤器对空气进行进化，过滤粉尘、有害气体。

进一步，设所述出风隔板与支撑结构之间的距离为d米，d＝0.18+k(S-5)±0.2，其中 S为空气流在送风静压区的行程，k为系数，0.01≤k≤0.03。所述行程为风机最大风速时，引导空气流在送风静压区的最远距离。

采用上述方案，送风静压区的空气流对环境模拟区形成一定的微正压，d值越大，压差越小，不易于空气均匀从出风孔流入环境模拟区；d值越小，压差越大，出风隔板的出风越均匀，但风噪也会增大。根据空气流在送风静压区的行程S设置d值，保证适合的压差，使空气流易于流动，又不产生过大噪声。

优选的，所述循环风机采用轴流风机或贯流风机。

采用上述方案，所述循环风机风量大、风压小，便于送风静压区与环境模拟区形成微小压差。

进一步，设所述出风隔板的开孔率为a，出风隔板的面积为s㎡，风机送风量为bm³/h,a＝b/10000s。其中开孔率a为出风孔的总面积占出风隔板的比值，风机送风量b为每小时循环风机带动空气流动的体积。

采用上述方案，所述出风隔板的开孔率与循环风机的风机送风量成正比，合理设计孔板的开孔率以获得最佳的环境参数平衡。

进一步，所述出风隔板与所述支撑结构的侧面和/或底面平行设置。

采用上述方案，当试验物摆放靠近侧壁时，侧面的出风隔板能更快对试验物周围的空气进行流通，当试验物摆放靠近中间时，底面的出风隔板能更快对试验物周围的空气进行流通；空气流能通过侧面和底面的出风隔板进入环境模拟区，出风面积大，便于环境参数均衡调控。

进一步，所述回风隔板与所述支撑结构的顶面、底面或侧面平行设置。

采用上述方案，空气流能通过顶面或侧面的回风口进入设备区，若支撑结构高度空间充足，可将回风隔板设置在顶部或底部，便于回风后空气流均匀分布在不同的送风静压区，若支撑结构高度不充足，可将回风隔板设置在侧面，调整设备布局，以便适用支撑结构内部空间。

进一步，所述出风隔板设置有吸音层，所述吸音层采用吸音材料制作。所述吸音材料可以为有机纤维吸音材料、无机纤维吸音材料、泡沫玻璃、泡沫金属、泡沫树脂等吸音材料之一。

采用上述方案，所述吸音层吸收空气流通过出风孔形成的噪音，减少噪音污染。

进一步，所述支撑结构上设置有门。

采用上述方案，所述门便于人员、物品进出。

进一步，所述出风隔板上设置有第一温湿度传感器，所述回风隔板上设置有第二温湿度传感器。

采用上述方案，通过第一温湿度传感器、第二温湿度传感器测量出风孔和回风口处的温湿度，便于环境模拟设备通过计算温差、湿差改变循环风机的风速，温湿差大时，加大循环风机的风速，加快空气流动，实现环境参数的迅速均衡，温湿差小时，减小循环风机的风速，降低耗电量，节省成本。

基于上述的气体循环系统，本实用新型还提供了一种环境模拟设备，所述环境模拟设备包括上述气体循环系统。

采用上述方案，由于上述的气体循环系统具有上述技术效果，包括该气体循环系统的环境模拟设备也具有相应的技术效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过循环风机、温湿度感应器的设置，所述气体循环系统总风量小且可调控，节省资源；

2、通过隔板的设置，使用空间风量均匀，空气特征均匀性良好；

3、对使用空间的副作用小，噪音低、风速低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型一种气体循环系统实例一的立体图；

图2为本实用新型一种气体循环系统实例一的俯视图；

图3为本实用新型一种气体循环系统实例一的主视图；

图4为本实用新型一种气体循环系统实例二的立体图；

图5为本实用新型一种气体循环系统实例二的主视图；

图6为本实用新型一种气体循环系统实例三的立体图；

图7为本实用新型一种气体循环系统实例三的俯视图；

图8为本实用新型一种气体循环系统实例三的主视图；

附图标记说明

通过上述附图标记说明，结合本实用新型的实施例，可以更加清楚的理解和说明本实用新型的技术方案。

1、支撑结构；11、门；21、风机隔板；211、风机孔；22、出风隔板；221、出风孔； 23、回风隔板；231、回风口；3、循环风机；41、环境模拟区；42、设备区；43、送风静压区。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

以下将通过实施例对本实用新型进行详细描述。

实施例一

参考图1-图3，本实用新型提供了一种气体循环系统，包括支撑结构1、隔板和循环风机3，所述隔板与支撑结构1平行设置；所述隔板包括风机隔板21、出风隔板22和回风隔板23；所述回风隔板23与支撑结构1形成设备区42，所述回风隔板23与出风隔板22形成环境模拟区41，所述出风隔板22与支撑结构1形成送风静压区43；所述风机隔板21上设置有风机孔211，所述风机孔211上设置有循环风机3；所述出风隔板22上均匀设置有出风孔221，所述回风隔板23上设置有回风口231。

采用上述方案，循环风机3工作时抽取环境模拟区41的空气从回风口231进入到设备区42，通过风机孔211送至送风静压区43，在压强的作用下，通过出风隔板22上的出风孔221，完成空气循环，实现环境参数的快速扩散；利用送风静压区43、设备区42形成风道，节省了通风管道的试用，增大出风面积，提高空气扩散的均匀性；一套循环风机3实现回风与送风，节省资源，结构简单。

在本实施例的一个优选实施方式中，所述回风口231设置有过滤器。所述过采用布袋式过滤器。

采用上述方案，所述过滤器对气流成低阻力，防止空气流短路，从出风孔221直接流向回风口231；所述过滤器对空气进行进化，过滤粉尘、有害气体。

在本实施例的一个优选实施方式中，设所述出风隔板22与支撑结构1之间的距离为d 米，d＝0.18+k(S-5)±0.2，其中S为空气流在送风静压区43的行程，k为系数，0.01≤k≤0.03。在本实施例中，k取值0.02，测得采用的循环风机3使空气流在送风静压区43的行程为6米，d取值为0.4米。

采用上述方案，送风静压区43的空气流对环境模拟区41形成一定的微正压，d值越大，压差越小，不易于空气均匀从出风孔221流入环境模拟区41；d值越小，压差越大，出风隔板22的出风越均匀，但风噪也会增大。根据空气流在送风静压区43的行程设置d值，保证适合的压差，使空气流易于流动，又不产生过大噪声。

在本实施例的一个优选实施方式中，所述循环风机3采用轴流风机。

采用上述方案，所述循环风机3风量大、风压小，便于送风静压区43与环境模拟区41 形成微小压差。

在本实施例的一个优选实施方式中，设所述出风隔板22的开孔率为a，出风隔板22的面积为s㎡，风机送风量为bm³/h,a＝b/10000s。其中开孔率a为出风孔221的总面积占出风隔板22的比值，风机送风量b为每小时循环风机3带动空气流动的体积，本实施例中，所有循环风机3的最大送风量之和为15000m³/h，出风隔板22总面积为50㎡，计算开孔率 a＝3％，按照开孔率在出风隔板22上设置均匀小孔。

采用上述方案，所述出风隔板22的开孔率与循环风机3的风机送风量成正比，合理设计孔板的开孔率以获得最佳的环境参数平衡。

在本实施例的一个优选实施方式中，所述出风隔板22设置有吸音层，所述吸音层采用吸音材料制作。所述吸音材料可以为有机纤维吸音材料、无机纤维吸音材料、泡沫玻璃、泡沫金属、泡沫树脂等吸音材料之一。

采用上述方案，所述吸音层吸收空气流通过出风孔221形成的噪音，减少噪音污染。

在本实施例的一个优选实施方式中，所述支撑结构1上设置有门11。

采用上述方案，所述门11便于人员、物品进出。

在本实施例的一个优选实施方式中，所述出风隔板22上设置有第一温湿度传感器，所述回风隔板23上设置有第二温湿度传感器。

采用上述方案，通过第一温湿度传感器、第二温湿度传感器测量出风孔221和回风口 231处的温湿度，便于环境模拟设备通过计算温差、湿差改变循环风机3的风速，温湿差大时，加大循环风机3的风速，加快空气流动，实现环境参数的迅速均衡，温湿差小时，减小循环风机3的风速，降低耗电量，节省成本。

在本实施例的一个优选实施方式中，所述出风隔板22与所述支撑结构1的侧面平行设置。

采用上述方案，当试验物摆放靠近侧壁时，侧面的出风隔板22能更快对试验物周围的空气进行流通，出风面积大，便于环境参数均衡调控。

在本实施例的一个优选实施方式中，所述回风隔板23与所述支撑结构1的顶面平行设置。

采用上述方案，空气流能通过顶面的回风口231进入设备区42，若支撑结构1高度空间充足，可将回风隔板23设置在顶部或底部，便于回风后空气流均匀分布在不同的送风静压区43，调整设备布局，以便适用支撑结构1内部空间。

实施例二

参考图4和图5，本实施例与实施例一的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：所述出风隔板22与所述支撑结构1的侧面和底面平行设置。

采用上述方案，当试验物摆放靠近侧壁时，侧面的出风隔板22能更快对试验物周围的空气进行流通，当试验物摆放靠近中间时，底面的出风隔板22能更快对试验物周围的空气进行流通；空气流能通过侧面和底面的出风隔板22进入环境模拟区41，出风面积大，便于环境参数均衡调控。

实施例三

参考图6-图8，本实施例与实施例一的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：所述回风隔板23与所述支撑结构1的侧面平行设置。

采用上述方案，空气流能通过侧面的回风口231进入设备区42，若支撑结构1高度不充足，可将回风隔板23设置在侧面，调整设备布局，以便适用支撑结构1内部空间。

实施例四

本实施例提供了一种环境模拟设备，包括上述任一种实施例中的气体循环系统。

采用上述方案，由于上述的气体循环系统具有上述技术效果，包括该气体循环系统的环境模拟设备也具有相应的技术效果。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种气体循环系统，其特征在于：包括支撑结构(1)、隔板和循环风机(3)，所述隔板与支撑结构(1)平行设置；所述隔板包括风机隔板(21)、出风隔板(22)和回风隔板(23)；所述回风隔板(23)与支撑结构(1)形成设备区(42)，所述回风隔板(23)与出风隔板(22)形成环境模拟区(41)，所述出风隔板(22)与支撑结构(1)形成送风静压区(43)；所述风机隔板(21)上设置有风机孔(211)，所述风机孔(211)上设置有循环风机(3)；所述出风隔板(22)上均匀设置有出风孔(221)，所述回风隔板(23)上设置有回风口(231)。

2.根据权利要求1所述的气体循环系统，其特征在于：所述回风口(231)设置有过滤器。

3.根据权利要求1所述的气体循环系统，其特征在于：设所述出风隔板(22)与支撑结构(1)之间的距离为d米，d＝0.18+k(S-5)±0.2，其中S为空气流在送风静压区(43)的行程，k为系数，0.01≤k≤0.03。

4.根据权利要求2所述的气体循环系统，其特征在于：所述循环风机(3)采用轴流风机或贯流风机。

5.根据权利要求3所述的气体循环系统，其特征在于：设所述出风隔板(22)的开孔率为a，出风隔板(22)的面积为s㎡，风机送风量为bm³/h,a＝b/10000s。

6.根据权利要求1所述的气体循环系统，其特征在于：所述出风隔板(22)与所述支撑结构(1)的侧面和/或底面平行设置。

7.根据权利要求1所述的气体循环系统，其特征在于：所述回风隔板(23)与所述支撑结构(1)的顶面、底面或侧面平行设置。

8.根据权利要求1所述的气体循环系统，其特征在于：所述出风隔板(22)设置有吸音层，所述吸音层采用吸音材料制作。

9.根据权利要求8所述的气体循环系统，其特征在于：所述出风隔板(22)上设置有第一温湿度传感器，所述回风隔板(23)上设置有第二温湿度传感器。

10.一种环境模拟设备，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的气体循环系统。

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