一种用于通风柜补风的排风控制机构的制作方法

本实用新型涉及补风、排风设备技术领域，具体为一种用于通风柜补风的排风控制机构。

背景技术：

所有的建筑都需要有正常运行的控制系统，来确保操作的舒适性、安全性和能源的高效性。尤其是在实验室，复杂的空调系统和危险的污染物都应远离操作人员，来保证他们的健康和安全。然而，物理系统是根据最大负荷进行设计的，控制系统必须要保证空气的温度、湿度、风速、空气质量流量和压力都保持在一个适当的值。这样才能在部分负荷情况下。确保人员的安全和实验的准确性。而且，实验室的空调系统常常会快速受到干扰和变化，例如开门、开启排烟罩、或者会产生大量热量的实验物品。这就需要控制系统的快速响应来保持精确的实验条件。此外，在实验室使用的材料往往是危险的、有腐蚀性的或者易燃的，因此控制系统的组件应有类似防爆防燃的特性。一般实验室排气系统是作为一个整体为实验室通风的，而像排风柜等排气设备只负责实验室内某局部排气。一般实验室排气系统的设置有两个目的：一是通风排除室内未被排气设备捕获的气体和污染物，二是为消除室内冷负荷提供高品质空气，而不是排气来主导实验室系统的设计。

一般实验室排气系统通常用手动风门来控制。然而，有些时候，某一房间内处理的材料和其他房间内的不相容，这就需要单独的排气扇。根据房间具体的控制策略，一般实验室排气系统既可以是定风量的，也可以是变风量的。

现有实验室一般采用100%的室外空气，空调系统在给各房间送风之前需要消耗相当大的能量，因此，亟待一种改进的技术来解决现有技术中所存在的这一问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于通风柜补风的排风控制机构，通过在通风柜上设置一个升降门，根据位移传感器信号采集计算通风柜开门高度，不同开门位置，增加排风量同时按比例控制补风阀开度增加补风量，实现自动控制风量，本实用发新型通过柜内补室外新风，减少房间室内空调冷热排风量，达到节能目的，主要由通风柜、变风量阀控制器、排风变风量阀和送风变风量阀构成，结构合理，施工简单，具有较强的实用性能，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于通风柜补风的排风控制机构，包括通风柜、排风变风量阀、送风变风量阀、变风量阀控制器，所述通风柜上表面与排风变风量阀及送风变风量阀相连，所述变风量阀控制器分别与通风柜、排风变风量阀及送风变风量阀相连；

通风柜，所述通风柜上端内部设置有风腔，所述通风柜表面中间位置开有敞口，所述通风柜两侧立柱之间设置有升降门，所述通风柜底部设置有驱动电机，所述驱动电机通过链条与升降门相联动，所述升降门活动设置于通风柜表面的敞口处，所述通风柜上端开有送风口及排风口，所述送风口及排风口均与通风柜的风腔相连通，所述通风柜位于升降门处设置有位移传感器，所述通风柜任意一个立柱上设还设置有液晶面板，所述通风柜通过液晶面板与变风量阀控制器相连接；

排风变风量阀，所述排风变风量阀安装在排风管道内，所述排风管道底部与通风柜上表面的排风口相连；

送风变风量阀，所述送风变风量阀安装在送风管道内，所述送风管道底部与通风柜上表面的送风口相连；

变风量阀控制器，所述变风量阀控制器为mcu单片机控制器。

优选的，本实用新型提供的一种用于通风柜补风的排风控制机构，其中，所述通风柜下端设置有底座，所述通风柜下端的底座表面设置有柜门，所述驱动电机设置于底座内，所述通风柜两侧的立柱内侧均开有滑道，所述立柱顶端设置有支撑轮，所述驱动电机与链条底端相连，所述链条顶端与支撑轮相连。

优选的，本实用新型提供的一种用于通风柜补风的排风控制机构，其中，所述升降门两侧分别设置有连杆，所述连杆设置于通风柜两侧立柱的滑槽道内，所述升降门两侧通过连杆与链条相连。

优选的，本实用新型提供的一种用于通风柜补风的排风控制机构，其中，所述通风柜表面中间位置所开的敞口的高度不大于升降门的高度。

优选的，本实用新型提供的一种用于通风柜补风的排风控制机构，其中，所述排风管道远离通风柜一端接排风机。

优选的，本实用新型提供的一种用于通风柜补风的排风控制机构，其中，所述送风管道远离通风柜一端接空调新风机组。

优选的，本实用新型提供的一种用于通风柜补风的排风控制机构，其中，所述驱动电机为伺服同步减速电机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）通过在通风柜上设置一个升降门，根据位移传感器信号采集计算通风柜开门高度，不同开门位置，增加排风量同时按比例控制补风阀开度增加补风量，实现自动控制风量。

（2）通过柜内补室外新风，减少房间室内空调冷热排风量，达到节能目的。

（3）主要由通风柜、变风量阀控制器、排风变风量阀和送风变风量阀构成，结构合理，施工简单，具有较强的实用性能。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为通风柜俯视结构示意图。

其中：通风柜1、排风变风量阀2、送风变风量阀3、变风量阀控制器4、立柱5、升降门6、驱动电机7、链条8、送风口9、排风口10、位移传感器11、液晶面板12、排风管道13、送风管道14、底座15、支撑轮16、连杆17。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的实施例和附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种用于通风柜补风的排风控制机构，包括通风柜1、排风变风量阀2、送风变风量阀3、变风量阀控制器4，通风柜1上表面与排风变风量阀2及送风变风量阀3相连，变风量阀控制器4分别与通风柜1、排风变风量阀2及送风变风量阀3相连；通风柜1，通风柜1上端内部设置有风腔，通风柜1表面中间位置开有敞口，通风柜1两侧立柱5之间设置有升降门6，通风柜1表面中间位置所开的敞口的高度不大于升降门6的高度，通风柜1下端设置有底座15，通风柜1下端的底座15表面设置有柜门，驱动电机7设置于底座15内，驱动电机7为伺服同步减速电机，通风柜1两侧的立柱5内侧均开有滑道，立柱5顶端设置有支撑轮16，驱动电机7与链条8底端相连，链条8顶端与支撑轮16相连，驱动电机7通过链条8与升降门6相联动，升降门6两侧分别设置有连杆17，连杆17设置于通风柜1两侧立柱5的滑槽道内，升降门6两侧通过连杆17与链条8相连，升降门6活动设置于通风柜1表面的敞口处，通风柜1上端开有送风口9及排风口10，送风口9及排风口10均与通风柜1的风腔相连通，通风柜1位于升降门6处设置有位移传感器11，通风柜1任意一个立柱5上设还设置有液晶面板12，通风柜1通过液晶面板12与变风量阀控制器4相连接；排风变风量阀2，排风变风量阀2安装在排风管道13内，排风管道13底部与通风柜1上表面的排风口10相连，排风管道13远离通风柜1一端接排风机；送风变风量阀3，送风变风量阀3安装在送风管道14内，送风管道14底部与通风柜1上表面的送风口9相连，送风管道14远离通风柜1一端接空调新风机组；变风量阀控制器4，变风量阀控制器4为mcu单片机控制器。

将排风管道13一端与通风柜1的排风口10相连，另一端接排风机，将送风管道14部一端与通风柜1上表面的送风口9相连，另一端接空调新风机组，在排风管道13内安装排风变风量阀2，在送风管道14内安装送风变风量阀3，分别将排风变风量阀2、送风变风量阀3、位移传感器11以及安装在侧柱上的液晶面板12与变风量阀控制器4相连，再将两组驱动电机7接在变风量阀控制器4上，完成安装，控制原理为通过阀门高度信号——转风量需要设定信号——mcu计算风量值——控制排风变风量阀2及送风变风量阀3的开度——流量传感器测风量——保持排风量和补风量精确控制，本实用新型通过在通风柜1上设置一个升降门6，根据位移传感器11信号采集计算通风柜1开门高度，不同开门位置，增加排风量同时按比例控制补风阀开度增加补风量，实现自动控制风量，本实用发新型通过柜内补室外新风，减少房间室内空调冷热排风量，达到节能目的，主要由通风柜1、变风量阀控制器4、排风变风量阀2和送风变风量阀3构成，结构合理，施工简单，具有较强的实用性能。

通风柜变风量控制说明：

1.采用位移检测传感方式对通风柜面风速进行控制，首先通过位移传，感器检测排风柜调节门开度变化，控制排风柜排风量，保持排风柜面风速在设定值；

2.当通风柜门关闭后，风量阀要维持通风柜的最小排风量,以满足实际要求；

3.监控器实时显示通风柜实际面风速值；

4面风速超过设定范围或者设备故障时声光报警；

5.通风柜门位过高时有声音报警,由于故障面风速过高或过低时有声光报警；

6.当出现异常情况时，开启紧急排放模式控制系统将全部打开风阀，排放系统内可能排出的最大风量，不受面风速值的控制。

房间压差控制系统原理：

压差控制系统共有两个控制指标：房间压差，房间最低换风次数。

a）持续地监测实验室送、排风风量，通过调整送、排风风量来恒定压差。

b）当通风柜排风量增大时，控制系统探测到排风的变化，首先减少房间排风量来恒定压差，若房间排风量减至最小值压差仍未满足要求，增大房间送风量来恒定压差；当通风柜排风量减少时，控制系统将增大房间排风量来恒定压差，若排风量增至最大值压差仍未满足要求，减少房间送风量来恒定压差；为了保证房间最低换气次数及温度的控制，房间送风量有最低值限制，若通风柜的排风量继续减少，控制系统将房间送风停留在最低风量同时发出报警。

实施例的，

1.基础数据，

1）排风柜进风口，进风口尺寸：宽1.2m，高0.6m；进风口面风速：0.5m/s；

2）房间设计温度，夏季25℃，冬季22℃。

2.无补风排风柜排风从房间中排走的风量，l=1.2χ0.6χ0.5χ3600=1296m³/h。

3.假定房间内采用的是分体型空调器，排风柜排风时会从实验室外走廊、经实验室门和外窗缝进行补风（不考虑实验室自己有少量新风），夏季供冷时若补入的走廊风温度为30℃，补入风温度与房间所需温度25℃之差为30-25=5℃，这样房间需补入的显热冷量为：1296χ1.2χ5χ0.24=1866kcal/h=2.17kw，式中：1.2—空气的比重，kg/m³；0.24—空气的比热，kcal/kg·℃。

4.房间空调器的能效比约为2.8,若考虑到它的显热冷量占总冷量（显热冷量+潜热冷量）的比为0.85，则空调器的显热能效比为2.8χ0.85=2.38；基于以上分析与计算，采用无补风的排风柜时，为了在它运行时保持房间温度，就必须加大空调器的规格，需增加的空调电功率为2.17/2.38=0.91kw。

5.为保证整个夏季供冷时的室温需增加的电耗；整个供冷期一般以4个月计，工作日为22天/月，每天运行以10h计，则供冷期的运行小时数为：4χ22χ10=880h，需增加的空调耗电量为0.91kwχ800h=728kwh。

6.如采用补风型通风柜，补风比为0.8，即通风柜内补了80%的排风量，这部分补风量仅耗风机能耗，不耗冷量，因此：空调耗电量仅为非补风型排风柜的0.2，即728kwhχ0.2=145.6kwh，补风机的风量为排风量的0.8，即1296m³/hχ0.8=1036.8m³/h，风机风压以300pa计，查风机样本得电机的功率为0.25kw，供冷期的运行小时数同上为880h,则补风机的耗电量为0.25kwχ880h=220kwh。

综上所述，补风型排风柜供冷期的耗电量为145.6+220=365.6kwh，比非补风型排风柜节约电量728-365.6=362.4kwh，节能比为362.4/728=49.7%≈50%。

说明：

1）用同样的方法可计算冬季空调供热时的节电量。

2）以上计算中，排风柜运行时因房间负压渗透进入的空气考虑是从走廊进入的，与房间的温差较小，如果主要是从室外接入，则温差较大，房间的空调风量应更大，耗能也更大，则补风型排风柜的节能比例还会增加。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

最后所要说明的是：以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改和等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。