CN216769721U - 洁净室环境工况保障精准控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种洁净室环境工况保障精准控制系统，包括设置于洁净室的：工况监测系统、中央控制系统、送风系统、排风系统、回风系统、空气处理系统；所述中央控制系统分别与所述送风系统、排风系统、回风系统、空气处理系统、工况监测系统相连；所述送风系统用于向所述洁净室送入所述经空气处理系统处理的新风；所述排风系统用于排出所述洁净室内的空气；所述回风系统用于收集所述洁净室内的空气并送入所述空气处理系统进行处理；所述工况监测系统用于获取所述洁净室内的环境数据。

Description

洁净室环境工况保障精准控制系统

技术领域

本实用新型涉及能源控制技术领域，具体涉及一种洁净室环境工况保障精准控制系统。

背景技术

洁净室是指空气洁净度达到规定级别的可供人活动的空间。其功能是控制微粒(尘埃粒子)的污染。来达到满足精密产品的生产与科学实验活动。洁净室绝不是仅限于"洁净"，不同的行业与部门对温度、温度、照明、噪声、静电、微振都有相当要求的多功能的综合整体，是集建筑装饰(与大气相对隔断的密闭装修)、净化空调、纯水、纯气、动力电、照明电、工艺管道等多种专业技术于一体的产物。

按用途分类(可分为两大类)：

1、工业洁净室-以无生命微粒的控制为对象。主要控制空气尘埃微粒对工作对象的污染，内部一般保持正压状态。

2、生物洁净室：以控制有生命微粒(细菌)与无生命微粒(尘埃)对工作对象的污染。又可分为：

A.一般生物洁净室，主要控制微生物(细菌)对象的污染。同时其内部材料要能经受各种灭菌剂侵蚀，内部一般保持正压。实质上其内部材料要能经受各种灭菌处理的工业洁净室。

B.生物学安全洁净室：主要控制工作对象的有生命微粒对外界和人的污染。内部要保持与大气的负压。

本实用新型所适用的领域为生物洁净室，其中需求的工况参数为压力、温度、湿度、洁净度、风速、风量、噪声。

从药品生产安全和防止交叉污染的角度考虑，医药工业洁净室的压差控制要求更高，洁净室压差数值的设置，应当综合考虑药品物化特性、工艺和预定用途等因素，确定药品是否是高致敏性药品或生物制品，药品生产过程中是否能产生有毒有害及易燃易爆等物质。根据以上因素，确定洁净室的相邻房间是保持相对负压，还是保持相对正压。

空气洁净度是洁净环境中空气含悬浮粒子量的多少的程度，通常空气中含尘浓度高则空气洁净度低，含尘浓度低则洁净度高。空气洁净度的高低可以用空气洁净度等级来区分。空气洁净度级别则以每立方米空气中的允许微粒数来确定。

洁净室(区)是指空气悬浮粒子浓度、含菌浓度受控的房间(限定的空间)，房间(空间)的建造和使用方式要尽可能减少室内引入、产生和滞留粒子等，房间(空间)内其它相关参数如温度、相对湿度和压力按要求进行控制。

人员和工艺所产生的悬浮污染可被送入房间内经过过滤的空气清除掉，在一间没有任何障碍物的空房间，较低的风速就可以很快将污染物清除。但在一个操作间，机器以及机器周围走动的人员，会对气流形成障碍，由于风速较低，空气稀释程度较小，从而使得污染浓度较高。因此该洁净室就需要风速和风量达到一定程度来稀释污染，快速清除。

同时，洁净室内的噪声则是对人员身心健康有害的一项需要抑制的工况。

以上各项洁净室的工况在不同的使用环境中侧重点不同，传统技术往往只是针对其中一两项(如压差温度)，很难全面地整体集中配置到一个环境中(洁净室)，若是对其他工况有新的要求，则需要另开辟一间洁净室，这无疑是增加了成本，提高了能耗。此外，本实用新型提到的部分工况，传统技术往往只是达到行业标准或者相关规范，并未提供可操控选项。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种洁净室环境工况保障精准控制系统。以期解决背景技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种洁净室环境工况保障精准控制系统，包括设置于洁净室的：工况监测系统、中央控制系统、送风系统、排风系统、回风系统、空气处理系统；

所述中央控制系统分别与所述送风系统、排风系统、回风系统、空气处理系统、工况监测系统相连；

所述送风系统用于向所述洁净室送入所述经空气处理系统处理的新风；所述排风系统用于排出所述洁净室内的空气；所述回风系统用于收集所述洁净室内的空气并送入所述空气处理系统进行处理；

所述工况监测系统用于获取所述洁净室内的环境数据。

在一些实施例中，所述环境数据至少包括以下一种：温度、湿度、洁净度、风速、风量及噪声。

在一些实施例中，所述工况监测系统包括：温湿度传感器、噪声检测仪、激光粒子检测仪、压差传感器、风速仪；

所述温湿度传感器、噪声检测仪、激光粒子检测仪、压差传感器安装于所述洁净室内，所述风速仪安装于设置所述送风系统的位置。

在一些实施例中，所述送风系统内设有第一变风量阀，所述排风系统内设有第二变风量阀，所述回风系统内设有第三变风量阀，所述第一变风量阀、第二变风量阀、第三变风量阀分别与所述中央控制系统连接。

在一些实施例中，所述空气处理系统至少包括以下一种：风机、加热器、冷却器。

有益效果

本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：

通过本实用新型的洁净室环境工况保障精准控制系统，可以实现利用中央控制系统对空调系统内各个区域的送风、排风以及回风风量等工况的合理设计及控制，确保洁净室的压差和温湿度以及风量风速等工况在需求的范围值内。

附图说明

图1是本实施例涉及的洁净室环境工况保障精准控制系统示意图；

图2是本实施例涉及的洁净室环境工况保障精准控制系统的示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

相反，本申请涵盖任何由权利要求定义的在本申请的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本申请有更好的了解，在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。

以下将结合图1-2对本申请实施例所涉及的一种洁净室环境工况保障精准控制系统进行详细说明。值得注意的是，以下实施例仅仅用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。图中箭头所指方向为空气流动方向。

如图1所示，一种洁净室环境工况保障精准控制系统100，包括设置于洁净室的：工况监测系统110、中央控制系统120、送风系统130、排风系统140、回风系统150、空气处理系统160。

所述中央控制系统分别与所述送风系统、排风系统、回风系统、空气处理系统、工况监测系统相连；所述送风系统用于向所述洁净室送入所述经空气处理系统处理的新风；所述排风系统用于排出所述洁净室内的空气；所述回风系统用于收集所述洁净室内的空气并送入所述空气处理系统进行处理；所述工况监测系统用于获取所述洁净室内的环境数据。

如图2所示，在一些实施例中，所述环境数据至少包括以下一种：温度、湿度、洁净度、风速、风量及噪声。在一些实施例中，所述工况监测系统包括：温湿度传感器210、噪声检测仪207、激光粒子检测仪208、压差传感器209、风速仪(图中未示出)；其中，所述温湿度传感器、噪声检测仪、激光粒子检测仪、压差传感器安装于所述洁净室内，所述风速仪安装于设置所述送风系统的位置。

在一些实施例中，所述送风系统内设有第一变风量阀206，所述排风系统内设有第二变风量阀204，所述回风系统内设有第三变风量阀205，所述第一变风量阀、第二变风量阀、第三变风量阀分别与所述中央控制系统连接。

在一些实施例中，所述空气处理系统至少包括以下一种：风机、加热器、冷却器。

在一些实施例中，可以将本申请的洁净室环境工况保障精准控制系统分为三级控制模块，对应的，可以将系统分为三级模块，如包括主模块、次模块以及子模块。三级模块联合作用于洁净室。

具体的，第一级控制由主模块实现。在一些实施例中，主模块可以为中央控制系统。第二级控制由次模块实现。在一些实施例中，次模块由空气处理系统、第一变风量阀、第二变风量阀、第三变风量阀共同实现。第三级控制由子模块实现。在一些实施例中，子模块可以为送风系统、排风系统、回风系统共同实现。工况监测系统通过内设的各个单元获取反应工况信息的环境参数并反馈至中央控制系统，由中央控制系统根据工况信息对次模块以及子模块分别进行控制，进而确保洁净室的压差和温湿度以及风量风速等工况在需求的范围值内。

在一些实施例中，洁净室环境工况保障精准控制系统的工作原理为当系统工作时，空气经空气处理系统的处理后进入送风系统，再从送风系统进入洁净室，进入洁净室的风量由中央控制系统确定并由送风系统中的第一变风量阀控制。洁净室内的一部分空气经排风系统排放到大气中，排风量由中央控制系统确定并由排风系统中的第二变风量阀控制。洁净室内的一部分空气经回风系统再次进入空气处理系统进行过滤、加热/冷却和加湿等处理后，再次回到送风系统，基于送风系统进入空气处理系统的风量由中央控制系统确定并由回风系统中的第三变风量阀控制。

由此，洁净室内形成稳定的压差。当由于人员进出或者设备启停等造成洁净室内压差变化时，中央控制系统会通过工况监测系统的各传感器及检测仪返回的数据确定的余风量的变化，中央控制系统自动下发指令控制各单元的变风量阀来控制风量来维持保障洁净室的压差。

在一些实施例中，洁净室环境工况保障精准控制系统的第一级控制包括中央控制系统对于子模块(如送风系统、排风系统、回风系统)的控制。当对洁净室的压力进行设定之后，会依次确定送风量、排风量、回风量，此时洁净室的风量会保持在一个稳定的范围，进而洁净室压力也会基本保持在一个恒定区间。当有人员进出或者设备启停等产生的余风量对房间压力产生扰动时，此时调节控制送风系统、排风系统的风量元可消除余风量对房间压力的影响，实现对洁净室压力的第一级控制。

在一些实施例中，洁净室环境工况保障精准控制系统的第二级的控制包括对于次模块(如第一变风量阀、第二变风量阀、第三变风量阀)的控制。在每一个子模块中，都相应的配有变风量阀，例如，送风系统内设有第一变风量阀，所述排风系统内设有第二变风量阀，所述回风系统内设有第三变风量阀。

位于送风系统的第一变风量阀除了调节自身进风量外，对位于排风系统的第二变风量阀和回风系统的第三变风量阀也具有控制功能，可相应地控制排送风量。例如，净室气流量＝送风量+余风量-排风量-回风量，当房间为正压(相对于洁净室内外来讲)时，余风量则为负值，此时为保障房间的压差会加大送风量或者减小排风量；反之，当房间为负压时，余风量则为正值，此时会增加排风量或者减小补/送风量来保障压差，从而实现对洁净室压力的第二级控制。

在一些实施例中，洁净室环境工况保障精准控制系统的第三级的控制是对主模块(中央控制系统)的控制。中央控制系统则对空气处理系统和次模块的变风量阀进行控制。其中对空气处理系统(AHU空气处理机组)的控制主要是风机、加热器、冷却器等各组件的控制，以此来调节洁净内的温湿度。

洁净室内配设的环境工况监测系统，可实时的将工况参数反应到变风量阀的控制器中，而主模块也会获取到各工况的参数。当洁净室的房间工况参数设定以后，首先主模块会将各个控制命令下传到次模块，AHU中新风量、加热度/冷却度、加湿段等组件的都会按照设定的参量进行动作，次模块的各个变风量阀也会动作到相应的开度以达到相应的风量，然后次模块在最开始的依据温湿度和压力等信息后会反馈回路不断调整各子模块，最终达到洁净室压差恒定的目的。

在一些实施例中，温湿度的控制在AHU控制的次模块中。当洁净室内温湿度超出指定值范围时，数据由传感器上传到工况监测系统，工况监测系统反馈给中央控制系统，中央控制系统下发指令控制次级模块操控AHU中温湿度单元进行动作，从而改变温湿度。

同样，风速风量改变时，反馈并执行的路径为：风速仪-工况监测系统-中央控制系统-次模块-变风量阀，从而改变风量风速。

在一些实施例中，洁净度和噪声的实时参数会显示在工况监测系统中。

综上可知，在本实用新型的系统中，可以实现由主模块、次模块和子模块构成的三梯度级别的控制系统，可以精确快速的控制风量来消除压力波动和改变洁净室压差。同时，基于设定的变风量阀，具有压力无关的特性及反馈调节系统，可自行消除因其他送风支管压力的变化引起的本送风管道的波动。且在次级模块的控制中，送风单元、排风单元、回风单元以及AHU中的新风组块和工况监测系统可组成一个自行调节的闭环控制系统。在一些实施例中，本压差控制运行保障系统硬件采用嵌入式系统，软件置入现行的渗透风量的算法(缝隙法和换气次数法)，具有精确的控制效果并可稳定运行，且可适应正负压的洁净室。因此，本系统可以快速响应可减少调节次数，实现降低能耗的效果。且由环境工况监测系统进行反馈，中央控制系统进行控制的结构可以针对到各工况，使得控制更为准确。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种洁净室环境工况保障精准控制系统，其特征在于，包括设置于洁净室的：工况监测系统、中央控制系统、送风系统、排风系统、回风系统、空气处理系统；

所述中央控制系统分别与所述送风系统、排风系统、回风系统、空气处理系统、工况监测系统相连；

所述送风系统用于向所述洁净室送入所述经空气处理系统处理的新风；所述排风系统用于排出所述洁净室内的空气；所述回风系统用于收集所述洁净室内的空气并送入所述空气处理系统进行处理；

所述工况监测系统用于获取所述洁净室内的环境数据。

2.根据权利要求1所述的一种洁净室环境工况保障精准控制系统，其特征在于，

所述环境数据至少包括以下一种：温度、湿度、洁净度、风速、风量及噪声。

3.根据权利要求2所述的一种洁净室环境工况保障精准控制系统，其特征在于，所述工况监测系统包括：温湿度传感器、噪声检测仪、激光粒子检测仪、压差传感器、风速仪；

所述温湿度传感器、噪声检测仪、激光粒子检测仪、压差传感器安装于所述洁净室内，所述风速仪安装于设置所述送风系统的位置。

4.根据权利要求1所述的一种洁净室环境工况保障精准控制系统，其特征在于，所述送风系统内设有第一变风量阀，所述排风系统内设有第二变风量阀，所述回风系统内设有第三变风量阀，所述第一变风量阀、第二变风量阀、第三变风量阀分别与所述中央控制系统连接。

5.根据权利要求1所述的一种洁净室环境工况保障精准控制系统，其特征在于，所述空气处理系统至少包括以下一种：风机、加热器、冷却器。

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