技术中心
行业解决方案
随机文章选读
联系我们
  • 联系人:董先生
  • 联系电话:137-10902965

一种用于快速维持洁净室温湿度恒定的空调系统

文章来源:http://www.iwuchen.com/  2022年11月22日  点击数:660
一种用于快速维持洁净室温湿度恒定的空调系统

技术领域

本发明涉及洁净室空调设备技术领域,特别是指一种用于快速维持洁净室温湿度恒定的空调系统。

背景技术

洁净室需要常年处于恒温恒湿的工作环境中,相比与其他科室,洁净室对室内微生物含量、室内温湿度维持、室内制冷效果的要求更高。由于洁净室密闭性强、空气流动性差、风量小、阳光不足,致使微生物很容易滋生,为了防止细菌滋生而导致患者感染的情况,洁净室需要采用专用设备来抑制细菌繁殖。

洁净室一般通过两种方式来抑制细菌繁殖,一是维持洁净室在低温的环境中工作;二是对送入洁净室内的风进行杀菌净化,使洁净室环境空气中的微生物粒子及微粒总量降到允许水平。

洁净室不仅在夏季需要通过制冷来保持恒温恒湿的需求,而且在冬季也需要进行制冷来调节温湿度。虽然冬季室外温度很低,但是在室内温度高于洁净室所需温度时,仍需要制冷模式运行,则温度变化必然导致湿度变化,洁净室内的很稳恒湿状态难以保持,制热模式下也存在同样的问题。特别是随着洁净室内医疗器械运作、医护人员的活动、照明等辅助工具的工作等,所产生的热量会使洁净室温度、湿度发生改变,难以维持设定的温湿度工作环境。

发明内容

针对上述背景技术中的不足,本发明提出一种用于快速维持洁净室温湿度恒定的空调系统,解决了现有空调制备难以使洁净室快速达到恒温恒湿的技术问题。

本申请的技术方案为:

一种用于快速维持洁净室温湿度恒定的空调系统,包括空调循环单元、洁净室新风管道、洁净室排风管道,所述空调循环单元的第一换热器连接有温湿度调节循环水单元,所述空调循环单元的第二换热器连接有热交换循环水单元,所述洁净室新风管道上设置有温湿度调节腔,温湿度调节腔的进风端和送风端均设置有过滤装置,进风端和送风端均的过滤装置之间设置有喷淋组件,所述喷淋组件内的喷淋水和温湿度调节腔内的喷淋水通过温湿度调节循环水单元循环,所述空调循环单元、温湿度调节循环水单元均与控制单元相连。

进一步地,所述热交换循环水单元包括冷却水泵、冷却塔或/和相变储能装置,热交换循环水单元通过冷却塔或/和相变储能装置与自然冷热源进行热交换。

进一步地,所述洁净室新风管道的进风口与洁净室排风管道的排风口之间设置有风管换热器,所述热交换循环水单元从第二换热器伸出的热交换回水管并列设置有两个,一根热交换回水管直接通向冷却塔或/和相变储能装置,另一根热交换回水管通过风管换热器后通向冷却塔或/和相变储能装置,与风管换热器相连的热交换回水管上设置有与控制单元相连的节流阀。所述风管换热器可以为全热交换器,也可以为显热交换器。

进一步地,所述温湿度调节腔与洁净室之间的新风管道内设置有紫外线杀菌装置和高效过滤器,所述高效过滤器设置在紫外线杀菌装置与洁净室之间的新风管道内。

进一步地,所述温湿度调节腔进风端的过滤装置包括间隔设置的低位过滤器、中位过滤器、前挡水板,所述中位过滤器设置在低位过滤器与前挡水板之间,前挡水板位于靠近所述喷淋组件的一侧。

进一步地,所述温湿度调节腔送风端的过滤装置包括间隔设置的后挡水板、高位过滤器、加热器,所述高位过滤器设置在后挡水板与加热器之间,后挡水板位于靠近所述喷淋组件的一侧。

进一步地,所述喷淋组件包括若干个沿温湿度调节腔的流通截面布置的排管,沿所述排管的长度方向设置有若干个雾化喷嘴,所述排管与温湿度调节循环水单元的温湿度调节送水管相连,温湿度调节循环水单元的温湿度调节回水管连通在温湿度调节腔的底部,所述排管设置有两组,两组排管分别位于温湿度调节腔的前后两端,两组排管上的雾化喷头前后相对。

进一步地,所述温湿度调节循环水单元循环包括与第一换热器相连的温湿度调节循环泵,温湿度调节循环泵通过温湿度调节送水管连接有电磁阀换向,电磁阀换向的一个进口连接温湿度调节送水管、另一个进口连接有第二回水管、出口连接有第二循环泵,所述第二循环泵与所述排管相连,所述第二回水管连通在温湿度调节腔的底部。因此可以形成一个大调节循环和一个小调节循环的结构形式,既能通过温湿度调节循环泵、电磁阀换向、第二循环泵、排管、温湿度调节腔、温湿度调节回水管形成的大调节循环,进行快速调节温湿度;又能够通过第二循环泵、排管、温湿度调节腔、第二回水管形成的小调节循环,对温湿度进行微调以达到恒定效果;还能使大调节循环和一个小调节循环同时运作,使大调节循环中的水与小调节循环的水在电磁阀换向处混合,然后将混合水通过第二循环泵再次泵入排管,进而适应不同需求下的温湿度调节。

进一步地,所述控制单元包括控制模块、信息采集模块和执行模块,所述信息采集模块包括设置在洁净室内的室内温湿度传感器、设置在温湿度调节腔内的中间温湿度传感器、设置在风管换热器处的外部温湿度传感器,所述执行模块包括空调循环单元、温湿度调节循环泵、电磁阀换向、第二循环泵、冷却水泵、加热器及洁净室新风管道内的送风风机、洁净室排风管道内的排风风机,所述控制模块根据信息采集模块采集的实时信息控制执行模块。

进一步地,所述空调循环单元包括压缩机,压缩机通过四通电磁换向阀分别与第一换热器和第二换热器相连,第一换热器通过膨胀阀与第二换热器相连。

当室内温湿度传感器检测到室内温湿度远大于或远小于目标温湿度时,控制模块控制压缩机高功率运行,提高制冷或制热量;同时根据外部温湿度传感器检测到的温度值与设定值比较,控制节流阀开度适应性减小,避免传输至风管换热器处的能量不能起到避免冷凝的作用,而且能避免与风管换热器处的新风温差过高而产生冷凝;同时控制温湿度调节循环泵、第二循环泵、送风风机均高功率运行,同时,控制排风风机低功率运行,同时控制电磁阀换向只导通温湿度调节循环泵与第二循环泵。

当室内温湿度传感器检测到室内温湿度接近目标温湿度时,控制模块控制压缩机低功率运行;同时根据外部温湿度传感器检测到的温度值与设定值比较,控制节流阀开度适应性增大,避免传输至风管换热器处的能量不能起到避免冷凝的作用,而且能避免与风管换热器处的新风温差过高而产生冷凝;同时控制温湿度调节循环泵、第二循环泵、送风风机均低功率运行,同时,控制排风风机低功率运行,同时控制电磁阀换向导通温湿度调节循环泵、第二回水管与第二循环泵。

当室内温湿度传感器检测到室内温湿度达到目标温湿度时,控制模块控制压缩机关闭;同时根据外部温湿度传感器检测到的温度值与设定值比较,控制节流阀开度适应性增大,避免传输至风管换热器处的能量不能起到避免冷凝的作用,而且能避免与风管换热器处的新风温差过高而产生冷凝;同时控制温湿度调节循环泵间歇性低功率运行;当控制电磁阀换向只导通温湿度调节循环泵与第二循环泵时控制温湿度调节循环泵低功率运行;当控制电磁阀换向只导通第二回水管与第二循环泵时控制温湿度调节循环泵关闭,且控制第二循环泵高功率运行。

与现有技术相比,本发明的有益效果包括:

1、本发明能够通过相变储能装置、冷却塔、洁净室的回风及空调循环单元产生的无效热量或冷量充分利用自然冷源,节约能耗;

2、本发明中温湿度调节腔与温湿度调节循环水单元相连,增大洁净室内送风量,实现洁净室快速降温,减弱因医疗器械运作、医生活动、照明工具使用等对室内温度、湿度造成的影响,有效维持洁净室设定温、湿度要求;

3、本发明中的温湿度调节循环水单元采用一个大调节循环和一个小调节循环的结构形式,既能通过温湿度调节循环泵、电磁阀换向、第二循环泵、排管、温湿度调节腔、温湿度调节回水管形成的大调节循环快速调节温湿度,又能够通过第二循环泵、排管、温湿度调节腔、第二回水管形成的小调节循环对温湿度进行微调以达到恒定效果,还能使大调节循环和一个小调节循环同时运作,使大调节循环中的水与小调节循环的水在电磁阀换向处混合,然后将混合水通过第二循环泵再次泵入排管;

4、本发明能够通过室内温湿度传感器、设置在温湿度调节腔内的中间温湿度传感器、设置在风管换热器处的外部温湿度传感器检测各处的温湿度,进而根据洁净室的恒温恒湿需求,通过控制模块分别控制空调循环单元、温湿度调节循环泵、电磁阀换向、第二循环泵、冷却水泵、加热器及洁净室新风管道内的风机、洁净室排风管道内的风机做出调整,进而在实现恒温恒湿效果的同时,也实现了制冷或制热过程的节能效果。

5、本发明在室内送风管道处安装紫外线杀菌装置与高效过滤装置,有效保障室内微生物粒子及粒子总量在允许范围内;

6、本发明在温湿度调节腔前端安装低位过滤器与中位过滤器,对经换热器送入的新风进行两次过滤,并在温湿度调节腔末端安装高位过滤器与加热器,有效控制送入洁净室空气的洁净程度与温、湿度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例,下面将对实施例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为本发明的原理示意图;

图中标号:

1、前挡水板;2、喷淋组件;3、后挡水板;4、温湿度调节腔;6、滤水器;7、第二回水管;8、电磁阀换向;9、第二循环泵;11、温湿度调节回水管;12、第一换热器;13、循环泵;14、膨胀阀;15、压缩机;16、第二换热器;17、冷却水泵;18、四通电磁换向阀;19、紫外线杀菌装置;20、高效过滤器;21、高位过滤器;22、过滤器;23、洁净室排风管道;24、换热器;25、温湿度调节送水管;26、制冷剂管道;27、加热器;28、洁净室新风管道;29、低位过滤器;30、中位过滤器;31、补水管;32、相变储能装置;33、冷却塔。

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,本领域普通技术人员在没有付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。

一种用于快速维持洁净室温湿度恒定的空调系统,如图1所示,包括空调循环单元、洁净室新风管道28、洁净室排风管道23;所述空调循环单元为现有技术,用于制冷或制暖;在送风风机的作用下,所述洁净室新风管道28可将室外的新风送入洁净室内,同样地,在排风风机的作用下,所述洁净室排风管道23可将洁净室内的空气排至室外。

所述空调循环单元包括压缩机15,压缩机15通过四通电磁换向阀18分别与第一换热器12和第二换热器16相连,第一换热器12通过膨胀阀14与第二换热器16相连。上述内容均为与本技术方案中的一部分,因不涉及核心发明内容,故不作过多赘述。

本技术方案的核心内容在于:所述空调循环单元的第一换热器12连接有温湿度调节循环水单元,温湿度调节循环水单元可从第一换热器12处获取热量或冷量;所述空调循环单元的第二换热器16连接有热交换循环水单元,热交换循环水单元可吸收空调循环单元产生的无用热量或冷量。所述第一换热器12和第二换热器16优选使用管壳式换热器,便于能量的高效传递至温湿度调节循环水单元及热交换循环水单元的水介质中。

所述洁净室新风管道28上设置有温湿度调节腔4,温湿度调节腔4的进风端和送风端均设置有过滤装置,过滤装置用于过滤新风;进风端和送风端均的过滤装置之间设置有喷淋组件2,喷淋组件2用于调节新风的温度和湿度;所述喷淋组件2内的喷淋水和温湿度调节腔4内的喷淋水通过温湿度调节循环水单元循环,所述空调循环单元、温湿度调节循环水单元均与控制单元相连。通过控制单元的调控,可以通过温湿度调节腔4内喷淋组件高效、可靠地调节新风的温湿度,进而保证洁净室的恒温恒湿。

本实施例中,温湿度调节腔与温湿度调节循环水单元相连,增大了洁净室内送风量,实现洁净室快速降温,减弱因医疗器械运作、医生活动、照明工具使用等对室内温度、湿度造成的影响,有效维持洁净室设定温、湿度要求

在上述实施方式的基础上,作为一种优选的实施方式,所述热交换循环水单元包括冷却水泵17、冷却塔33或/和相变储能装置32,热交换循环水单元通过冷却塔33或/和相变储能装置32与自然冷热源进行热交换。即空调循环单元产生的无用热量或冷量不仅可以通过第二换热器16排出,而且还可通过自然冷源或热源进行热交换,将热交换循环水单元的循环水中的能量释放至外部环境中。另外,若在冷却塔33内安装相变储能装置32,可以存储自然冷源或热源,有效节能。

在上述实施方式的基础上,作为一种优选的实施方式,所述洁净室新风管道28的进风口与洁净室排风管道23的排风口之间设置有风管换热器24,风管换热器24可利用洁净室内排出的能量交换至洁净室新风管道28的新风中,提高能源利用率,既能预热或预冷新风,又节能环保。

进一步地,所述洁净室排风管道23内设置有过滤器22。

进一步地,所述热交换循环水单元从第二换热器16伸出的热交换回水管并列设置有两个,一根热交换回水管直接通向冷却塔33或/和相变储能装置32,另一根热交换回水管通过风管换热器24后通向冷却塔33或/和相变储能装置32。热交换回水管通过风管换热器24能够进一步提高能源的利用率,使空调循环单元产生的无用能量被充分利用,而不用全部通过热交换循环水单元扩散到外部环境中。与风管换热器24相连的热交换回水管上设置有与控制单元相连的节流阀,通过控制节流阀的开度大小,能够调整风管换热器24处的温度。

具体地,在空调循环单元制热的过程中,在四通电磁换向阀18的作用下,压缩机15产生的高温高压制冷剂输送至第一换热器12,第一换热器12将高温高压制冷剂的热量交换至温湿度调节循环水单元,用于在温湿度调节腔4内进行喷淋;第一换热器12中的制冷剂排出后经过膨胀阀14转化为低温低压制冷剂,低温低压制冷剂进入第二换热器16,第二换热器16可将一部分冷量交换至风管换热器24,进而可以降低洁净室内排出的气体温度,避免因新风和排放温差过大而在风管换热器24处发生冷凝,使风管换热器24处始终保持干燥状态,即避免了风管换热器24处滋生病菌。

同样地,在空调循环单元制冷的过程中,在四通电磁换向阀18的作用下,压缩机15产生的高温高压制冷剂输送至第二换热器16,第二换热器16将高温高压制冷剂的热量一部分交换至热交换循环水单元、另一部分交换至风管换热器24,进而可以提高洁净室内排出的气体温度,避免因新风和排放温差过大而在风管换热器24处发生冷凝,使风管换热器24处始终保持干燥状态,即避免了风管换热器24处滋生病菌。而第二换热器16中的制冷剂排出后经过膨胀阀14转化为低温低压制冷剂,低温低压制冷剂进入第一换热器12,第一换热器12将高温高压制冷剂的热量交换至温湿度调节循环水单元,用于在温湿度调节腔4内进行喷淋。

在上述实施方式的基础上,作为一种优选的实施方式,所述温湿度调节腔4与洁净室之间的新风管道内设置有紫外线杀菌装置19和高效过滤器20,所述高效过滤器20设置在紫外线杀菌装置19与洁净室之间的新风管道内。紫外线杀菌装置19和高效过滤器20对送入洁净室内的空气进行高强度杀菌与过滤工作,有效控制洁净室环境空气中微生物粒子及微粒总量。

在上述实施方式的基础上,作为一种优选的实施方式,所述温湿度调节腔4进风端的过滤装置包括间隔设置的低位过滤器29、中位过滤器30、前挡水板1,所述中位过滤器30设置在低位过滤器29与前挡水板1之间,前挡水板1位于靠近所述喷淋组件2的一侧。所述温湿度调节腔4送风端的过滤装置包括间隔设置的后挡水板3、高位过滤器21、加热器27,所述高位过滤器21设置在后挡水板3与加热器27之间,后挡水板3位于靠近所述喷淋组件2的一侧。通过低位过滤器29、中位过滤器30对经风管换热器送入的新风进行两次过滤,并在温湿度调节腔4末端安装高位过滤器21与加热器27,有效控制送入洁净室空气的洁净程度与温、湿度。

所述温湿度调节循环水单元与喷淋组件2连通,从第一换热器12流出的水由喷淋组件2向新风喷淋大量雾状水雾,空气与水进行热、湿交换后进行一次高效过滤,除去雾状水滴,并通过加热器27达到所需温度,送入送风管道后,经紫外线杀菌装置19与二次高效过滤器20送入洁净室。

在上述实施方式的基础上,作为一种优选的实施方式,所述喷淋组件2包括若干个沿温湿度调节腔4的流通截面布置的排管,沿所述排管的长度方向设置有若干个雾化喷嘴,保证雾化效果的充分性,使整个温湿度调节腔4充满雾化水,保证经过温湿度调节腔4的新风能够进行充分可靠的热交换和湿度交换。

在上述实施方式的基础上,作为一种优选的实施方式,所述排管与温湿度调节循环水单元的温湿度调节送水管25相连,温湿度调节循环水单元的温湿度调节回水管11连通在温湿度调节腔4的底部,使喷淋后的水能够汇聚在温湿度调节腔4的底部,然后流入温湿度调节回水管11,进行循环利用。所述排管设置有两组,两组排管分别位于温湿度调节腔4的前后两端,两组排管上的雾化喷头前后相对,不仅增加了水雾的量,而且使喷嘴喷出的水雾能够相互碰撞,进而激发更加均匀细腻的水雾,进一步提高热交换和湿度调节效果。

进一步地,为了观察和检修方便,温湿度调节腔4内设有防水照明设备和密闭检查门。

在上述实施方式的基础上,作为一种优选的实施方式,所述温湿度调节循环水单元循环包括与第一换热器12相连的温湿度调节循环泵13,温湿度调节循环泵13用于驱动经过与第一换热器12热交换的水进行循环。温湿度调节循环泵13通过温湿度调节送水管25连接有电磁阀换向8,电磁阀换向8的一个进口连接温湿度调节送水管25、另一个进口连接有第二回水管7、出口连接有第二循环泵9;即电磁阀换向8既可以单独连通温湿度调节送水管25与第二循环泵9,又可以单独连通第二回水管7与第二循环泵9,还可以同时连通温湿度调节送水管25、第二回水管7及第二循环泵9。

进一步地,所述第二回水管7和温湿度调节回水管11的端部均设置有滤水器6。

所述第二循环泵9与所述排管相连,所述第二回水管7连通在温湿度调节腔4的底部,因此可以形成一个大调节循环和一个小调节循环的结构形式,既能通过温湿度调节循环泵13、电磁阀换向8、第二循环泵9、排管、温湿度调节腔4、温湿度调节回水管11形成的大调节循环,进行快速调节温湿度;又能够通过第二循环泵9、排管、温湿度调节腔4、第二回水管7形成的小调节循环,对温湿度进行微调以达到恒定效果;还能使大调节循环和一个小调节循环同时运作,使大调节循环中的水与小调节循环的水在电磁阀换8向处混合,然后将混合水通过第二循环泵9再次泵入排管,进而适应不同需求下的温湿度调节。

在上述实施方式的基础上,作为一种优选的实施方式,所述控制单元包括控制模块、信息采集模块和执行模块,所述控制模块根据信息采集模块采集的实时信息控制执行模块进行对应地动作调整。

具体地,所述信息采集模块包括设置在洁净室内的室内温湿度传感器、设置在温湿度调节腔4内的中间温湿度传感器、设置在风管换热器24处的外部温湿度传感器;所述执行模块包括空调循环单元的压缩机15、温湿度调节循环泵13、节流阀、电磁阀换向8、第二循环泵9、冷却水泵17、加热器27及洁净室新风管道28内的送风风机、洁净室排风管道23内的排风风机。本技术方案中的各个泵、风机均选用变频泵。

当室内温湿度传感器检测到室内温湿度远大于或远小于目标温湿度时,控制模块控制压缩机15高功率运行,提高制冷或制热量;同时根据外部温湿度传感器检测到的温度值与设定值比较,控制节流阀开度适应性减小,避免传输至风管换热器24处的能量不能起到避免冷凝的作用,而且能避免与风管换热器24处的新风温差过高而产生冷凝;同时控制温湿度调节循环泵13、第二循环泵9、送风风机均高功率运行,同时,控制排风风机低功率运行,同时控制电磁阀换向8只导通温湿度调节循环泵13与第二循环泵9。

当室内温湿度传感器检测到室内温湿度接近目标温湿度时,控制模块控制压缩机15低功率运行;同时根据外部温湿度传感器检测到的温度值与设定值比较,控制节流阀开度适应性增大,避免传输至风管换热器24处的能量不能起到避免冷凝的作用,而且能避免与风管换热器24处的新风温差过高而产生冷凝;同时控制温湿度调节循环泵13、第二循环泵9、送风风机均低功率运行,同时,控制排风风机低功率运行,同时控制电磁阀换向8导通温湿度调节循环泵13、第二回水管7与第二循环泵9。

当室内温湿度传感器检测到室内温湿度达到目标温湿度时,控制模块控制压缩机15关闭;同时根据外部温湿度传感器检测到的温度值与设定值比较,控制节流阀开度适应性增大,避免传输至风管换热器24处的能量不能起到避免冷凝的作用,而且能避免与风管换热器24处的新风温差过高而产生冷凝;同时控制温湿度调节循环泵13间歇性低功率运行;当控制电磁阀换向8只导通温湿度调节循环泵13与第二循环泵9时控制温湿度调节循环泵13低功率运行;当控制电磁阀换向8只导通第二回水管7与第二循环泵9时控制温湿度调节循环泵13关闭,且控制第二循环泵9高功率运行。

本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上内容显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的有益效果。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

更多
相关文章:
Tags:

上一条:DSA 介入导管室的建设原则和设备安装重点有哪些?下一条:一种洁净室吊顶安装结构
首页 | 关于我们 | 解决方案 | 工程案例 | 客户中心 | 洁净室标准 | 技术中心 | 联系我们
深圳、佛山、东莞、中山、江门、惠州、广州净化工程公司|无尘车间|洁净室|无尘室|净化车间|净化厂房|洁净厂房|洁净车间|洁净棚|GMP车间|GMP厂房等空调洁净工程施工及服务
拓展阅读:10万级净化车间标准|实验动物房|中央厨房|洁净室换气次数|洁净手术室规范|GMP洁净度等级|食品生产卫生规范|洁净厂房施工要点|无尘车间着装规范
Copyright © 2012-2018