CN218917998U - 一种多功能建筑内环境模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多功能建筑内环境模拟装置，包括环境舱舱体、低压系统、温湿度系统、新风系统、供氧系统、壁温辐射系统和环境监测系统，低压系统设置有电磁阀、过滤器、真空泵和稳压罐，温湿度系统设置有组合式空调机组和风冷式制冷机组，新风系统设置有电磁阀、过滤器、热回收装置和转轮除湿机，供氧系统设置有制氮机、干冷机、储气罐和空压机，壁温辐射系统设置有冷水箱、冷水机组、抽滤系统、精调水箱和旁通阀。该环境模拟装置能够同时模拟多种环境参数，独立对环境舱壁温进行模拟控制，减少不可控变量，避免对实验结果和数据的影响，辐射制冷/制热模拟等多个行业领域科研测试需求，模拟精度高，涉及类型广。

Description

一种多功能建筑内环境模拟装置

技术领域

本实用新型涉及实验模拟装置技术领域，具体涉及一种多功能建筑内环境模拟装置。

背景技术

环境舱是一种应用于建筑、材料科学、交通运输工程、机械工程、航空、航天科学技术领域的分析仪器，具有模拟环境类型多，参数调节的范围广的特点，能够监测舱内空气状态、准确进行温湿度调控，并使其在舱内均匀分布，以满足各种研究的需要。然而国内环境模拟设备多样，但很少有涉及到低压环境模拟，尤其是包括压力、风速、温湿度、恒定壁面温度辐射、氧浓度等多参数的综合环境模拟，而现有的环境舱能够模拟的参数不够全面，不能做到多参数同时模拟，且缺乏对环境舱壁温的模拟控制，模拟试验与真实环境存在一定差异，导致不可控变量增加，造成实验结果或数据存疑。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种多功能建筑内环境模拟装置，能够同时模拟多种环境参数，独立对环境舱壁温进行模拟控制，使模拟试验与真实环境趋同，减少不可控变量，避免对实验结果和数据的影响。为此，本实用新型提供如下技术方案：

一种多功能建筑内环境模拟装置，包括环境舱舱体1、低压系统、温湿度系统、新风系统、供氧系统、壁温辐射系统和环境监测系统，所述的低压系统设置有电磁阀6、过滤器8、真空泵19和稳压罐18，所述的温湿度系统设置有组合式空调机组24和风冷式制冷机组25，所述的新风系统设置有电磁阀6、过滤器8、热回收装置5和转轮除湿机4，所述的供氧系统设置有制氮机20、干冷机21、储气罐22和空压机23，所述的壁温辐射系统设置有冷水箱10、冷水机组16、抽滤系统、精调水箱12和旁通阀11。

所述的环境监测系统通过环境舱舱体1、低压系统、温湿度系统、新风系统、供氧系统和壁温辐射系统反馈环境参数，所述的低压系统、所述的温湿度系统、所述的新风系统、所述的供氧系统和所述的壁温辐射系统用于监测和模拟舱内环境。

作为上述多功能建筑内环境模拟装置的一种优选方案，所述的抽滤系统包括截止阀 14、Y型过滤器15和循环水泵13。

作为上述多功能建筑内环境模拟装置的一种优选方案，所述的环境舱舱体1为密封低压舱，包括外舱体及内侧的保温层，所述的外舱体设置有加固肋结构。

作为上述多功能建筑内环境模拟装置的一种优选方案，所述的外舱体为耐低温不锈钢钢板焊接而成，所述的保温层为聚氨酯保温材料喷塑成型。

作为上述多功能建筑内环境模拟装置的一种优选方案，所述的环境舱舱体1结构依次为承压保温层111、管道龙骨112、壁温辐射层113和装饰层114。

作为上述多功能建筑内环境模拟装置的一种优选方案，所述的环境舱舱体1上设置有观察窗、舱门、通舱管道。

作为上述多功能建筑内环境模拟装置的一种优选方案，所述的壁温辐射系统还设置有一个或多个壁面温度传感器，所述的壁面温度传感器连接所述的精调水箱12用于控制供水温度。

作为上述多功能建筑内环境模拟装置的一种优选方案，所述的壁温辐射系统设置有壁温辐射层113，所述的壁温辐射层113在壁面上设置有一个或多个供回水环路的毛细管网用于控制温度。

作为上述多功能建筑内环境模拟装置的一种优选方案，所述的新风系统还设置有热回收装置5和新风旁通阀3，所述的新风旁通阀3连接有转轮除湿机4用于控制系统除湿量。

作为上述多功能建筑内环境模拟装置的一种优选方案，所述的供氧系统上设置有氧气浓度传感器、紧急低压氧舱和供氧呼吸面罩。

本实用新型合理新颖，取得以下有益效果：

提供了一种多功能建筑内环境模拟装置，能够同时模拟压力、温湿度、辐射强度、壁面温度、风速等多种环境参数，独立对环境舱壁温进行模拟控制，使模拟试验与真实环境趋同，减少不可控变量，避免对实验结果和数据的影响，满足建筑、汽车内环境模拟，飞机内低压环境模拟，高原环境模拟，辐射制冷/制热模拟等多个行业领域科研测试需求，模拟精度高，涉及类型广。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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环境模拟装置的结构图；

图2是本实用新型实施例的环境舱舱体的结构图；

图3是本实用新型实施例的壁温辐射层的局部放大图。

附图标号：

1-环境舱舱体，111-承压保温层，112-管道龙骨，113-壁温辐射层，114-装饰层，2-加湿器，3-新风旁通阀，4-转轮除湿机，5-热回收装置，6-电磁阀，7-止回阀，8-过滤器， 9-冷水机，10-冷水箱，11-旁通阀，12-精调水箱，13-循环水泵，14-截止阀，15-Y型过滤器，16-冷水机组，17-冷却塔，18-稳压罐，19-真空泵，20-制氮机，21-干冷机，22- 储气罐，23-空压机，24-组合式空调机组，25-风冷式制冷机组。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内侧”、“外侧”、等指示的方位或置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

一种多功能建筑内环境模拟装置，包括环境舱舱体1、低压系统、温湿度系统、新风系统、供氧系统、壁温辐射系统和环境监测系统，所述的低压系统设置有电磁阀6、过滤器8、真空泵19和稳压罐18，所述的温湿度系统设置有组合式空调机组24和风冷式制冷机组25，所述的新风系统设置有电磁阀6、过滤器8、热回收装置5和转轮除湿机4，所述的供氧系统设置有制氮机20、干冷机21、储气罐22和空压机23，所述的壁温辐射系统设置有冷水箱10、冷水机组16、抽滤系统、精调水箱12和旁通阀11，环境监测系统主要用来监测反馈舱内环境参数，检测参数包括风速、温湿度、黑球温度、辐射、照度等环境参数，保证试验环境参数准确，实验结果可信。

所述的环境监测系统通过环境舱舱体1、低压系统、温湿度系统、新风系统、供氧系统和壁温辐射系统反馈环境参数，所述的低压系统、所述的温湿度系统、所述的新风系统、所述的供氧系统和所述的壁温辐射系统用于监测和模拟舱内环境。

本实施例中，所述的抽滤系统包括截止阀14、Y型过滤器15和循环水泵13。

本实施例中，所述的环境舱舱体1为密封低压舱，包括外舱体及内侧的保温层，所述的外舱体设置有加固肋结构。

本实施例中，所述的外舱体为耐低温不锈钢钢板焊接而成，避免低温脆性对外舱体的损伤、变形，所述的保温层为聚氨酯保温材料喷塑成型。

本实施例中，所述的环境舱舱体1结构依次为承压保温层111、管道龙骨112、壁温辐射层113和装饰层114。

本实施例中，所述的环境舱舱体1上设置有观察窗、舱门、通舱管道。

本实施例中，所述的壁温辐射系统还设置有一个或多个壁面温度传感器，所述的壁面温度传感器连接所述的精调水箱12用于控制供水温度，壁面温度传感器对壁面温度进行测量，通过PLC及计算机操控界面利用PID反馈控制精调水箱12电加热功率从而控制供水温度，保证壁面温度稳定并满足规范要求。

本实施例中，所述的壁温辐射系统设置有壁温辐射层113，通过壁温辐射层内水温来控制壁面温度，所述的壁温辐射层113在壁面上设置有一个或多个供回水环路的毛细管网用于控制温度，保证壁面温度更均匀。

本实施例中，所述的新风系统还设置有热回收装置5和新风旁通阀3，热回收装置5对新风进行预热或预冷处理，减少新风负荷，所述的新风旁通阀3连接有转轮除湿机 4用于控制系统除湿量。

本实施例中，所述的供氧系统上设置有氧气浓度传感器、紧急低压氧舱和供氧呼吸面罩，控制系统可根据设置浓度向舱内提供氧气或氮气满足模拟环境需求，满足实验人员应急需求。

具体实际工作过程中，参照图1-3，提供了一种多功能建筑内环境模拟装置，包括环境舱舱体1、低压系统、温湿度系统、新风系统、供氧系统、壁温辐射系统和环境监测系统，低压系统设置有电磁阀6、过滤器8、真空泵19和稳压罐18，温湿度系统设置有组合式空调机组24和风冷式制冷机组25，新风系统设置有电磁阀6、过滤器8、热回收装置5和转轮除湿机4，供氧系统设置有制氮机20、干冷机21、储气罐22和空压机 23，供氧系统上设置有氧气浓度传感器、紧急低压氧舱和供氧呼吸面罩；壁温辐射系统设置有冷水箱10、冷水机组16、抽滤系统、精调水箱12和旁通阀11，抽滤系统包括截止阀14、Y型过滤器15和循环水泵13。环境模拟装置能够同时模拟压力、温湿度、辐射强度、壁面温度、风速等多种环境参数，独立对环境舱壁温进行模拟控制，使模拟试验与真实环境趋同，减少不可控变量，避免对实验结果和数据的影响，从而满足建筑、汽车内环境模拟，飞机内低压环境模拟，高原环境模拟，辐射制冷/制热模拟等多个行业领域科研测试需求，模拟精度高，涉及类型广。

参照图1，环境舱舱体1为密封低压舱，包括外舱体及内侧的保温层，外舱体设置有加固肋结构，其中外舱体为耐低温不锈钢钢板焊接而成，保温层为聚氨酯保温材料喷塑成型，同时，参照图2，环境舱舱体1结构依次为承压保温层111、管道龙骨112、壁温辐射层113和装饰层114，环境舱舱体1上设置有观察窗、舱门、通舱管道。

参照图1，新风系统还设置有热回收装置5和新风旁通阀3，新风旁通阀3连接有转轮除湿机4用于控制系统除湿量。在环境舱舱体1工作过程中启动新风系统，打开电磁阀6、止回阀7，新风经过滤器8过滤后进入热回收装置5，热回收装置5能够回收排风中的冷量/热量，当需要除湿时打开新风旁通阀3从而使新风进入转轮除湿机4中，当不需要除湿时关闭新风旁通阀3从而使新风直接进入环境舱舱体1中，冷水机9为转轮除湿机4提供冷量，冷却塔17能够对冷水机9进行散热。

参照图1-2，通过温湿度系统对温湿度等参数进行调节，打开空调机组中的组合式空调机组24和风冷式制冷机组25，通过循环风机对环境舱舱体1内空气进行加热、制冷和除湿等，以满足实验过程中对空气参数的要求。

参照温度进行调节，当壁面温度设置数值比环境舱舱体1内部温度数值小时，先打开截止阀14和循环水泵13，关闭旁通阀11，冷水箱10通过管路向壁温辐射层113中供冷水，图1-3，壁温辐射系统还设置有一个或多个壁面温度传感器，壁面温度传感器连接,精调水箱12用于控制供水温度，壁温辐射系统设置有壁温辐射层113，壁温辐射层113在壁面上设置有一个或多个供回水环路的毛细管网用于控制温度；参照图1-2，通过壁温辐射系统对壁面冷水箱10连接有冷水机组16用于调节温度，通过冷水箱10 中设置的温度传感器对冷水机组16进行反馈调节，保证壁温辐射层113中的水温维持在设置数值范围内，当冷水机组16的温度过高时，冷却塔17对冷水机组16进行散热。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效性状或结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种多功能建筑内环境模拟装置，包括环境舱舱体(1)、低压系统、温湿度系统、新风系统、供氧系统、壁温辐射系统和环境监测系统，其特征在于：所述的低压系统设置有电磁阀(6)、过滤器(8)、真空泵(19)和稳压罐(18)，所述的温湿度系统设置有组合式空调机组(24)和风冷式制冷机组(25)，所述的新风系统设置有电磁阀(6)、过滤器(8)、热回收装置(5)和转轮除湿机(4)，所述的供氧系统设置有制氮机(20)、干冷机(21)、储气罐(22)和空压机(23)，所述的壁温辐射系统设置有冷水箱(10)、冷水机组(16)、抽滤系统、精调水箱(12)和旁通阀(11)，所述的环境监测系统通过环境舱舱体(1)、低压系统、温湿度系统、新风系统、供氧系统和壁温辐射系统反馈环境参数，所述的低压系统、所述的温湿度系统、所述的新风系统、所述的供氧系统和所述的壁温辐射系统用于监测和模拟舱内环境；

所述的环境舱舱体(1)连接有所述的新风系统，所述的新风系统设置有热回收装置(5)和新风旁通阀(3)，所述的新风旁通阀(3)连接有转轮除湿机(4)用于控制系统除湿量。

2.根据权利要求1所述的一种多功能建筑内环境模拟装置，其特征在于：所述的抽滤系统包括截止阀(14)、Y型过滤器(15)和循环水泵(13)。

3.根据权利要求1所述的一种多功能建筑内环境模拟装置，其特征在于：所述的环境舱舱体(1)为密封低压舱，包括外舱体及内侧的保温层，所述的外舱体设置有加固肋结构。

4.根据权利要求3所述的一种多功能建筑内环境模拟装置，其特征在于：所述的外舱体为耐低温不锈钢钢板焊接而成，所述的保温层为聚氨酯保温材料喷塑成型。

5.根据权利要求3所述的一种多功能建筑内环境模拟装置，其特征在于：所述的环境舱舱体(1)结构依次为承压保温层(111)、管道龙骨(112)、壁温辐射层(113)和装饰层(114)。

6.根据权利要求3所述的一种多功能建筑内环境模拟装置，其特征在于：所述的环境舱舱体(1)上设置有观察窗、舱门、通舱管道。

7.根据权利要求1所述的一种多功能建筑内环境模拟装置，其特征在于：所述的壁温辐射系统还设置有一个或多个壁面温度传感器，所述的壁面温度传感器连接所述的精调水箱(12)用于控制供水温度。

8.根据权利要求7所述的一种多功能建筑内环境模拟装置，其特征在于：所述的壁温辐射系统设置有壁温辐射层(113)，所述的壁温辐射层(113)在壁面上设置有一个或多个供回水环路的毛细管网用于控制温度。

9.根据权利要求1所述的一种多功能建筑内环境模拟装置，其特征在于：所述的供氧系统上设置有氧气浓度传感器、紧急低压氧舱和供氧呼吸面罩。

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