CN113188202A - 用于调节洁净区温湿度的控制***及方法 - Google Patents
用于调节洁净区温湿度的控制***及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于调节洁净区温湿度的控制***及方法,包括:空气调节装置、送风风量控制装置以及新风风量调节装置,所述新风风量调节装置包括新风阀调节模块,通过利用所述新风阀调节模块调节新风进风量的大小,减小外界环境对洁净房温湿度的影响,进而保证所述洁净区内的温湿度的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及洁净区控制领域,具体涉及一种用于调节洁净区温湿度的控制***及方法。
背景技术
洁净区也叫无尘车间、洁净室,是将一定空气范围内空气中的微粒子、有害气体、细菌等杂物排除而所设计的房间,多用于工业厂房、医院或动物饲养。其空气调节***尤为重要,不仅要确保洁净区内保持一定的温湿度,还要确保维持一定的压差,以保证洁净区内的洁净度。
当前洁净区的空气调节***通常通过调节表冷段、预热段、加热段以及加湿段来调节洁净区内的温湿度。但是在过渡季节时,表冷段、加热段长时间处于大功率运行状态,能耗高且对空气调节***的寿命有影响。此外在更加恶劣的环境下,表冷段和加热段的调节能力有限,满负荷运行都难以满足要求。
发明内容
本发明实施例提供一种用于调节洁净区温湿度的控制***及方法,旨在改善洁净区温湿度调节能力不足的问题。
第一方面,本发明实施例提供一种用于调节洁净区温湿度的控制***,包括:
空气调节装置,包括壳体,所述壳体上设置有新风口和送风口,所述新风口与洁净区外部环境相通,所述送风口与洁净区内部环境相通,所述新风口设置有新风阀;
送风风量控制装置,包括送风风量传感器、送风风量控制模块和电机;所述送风风量传感器设置于所述送风口并连接所述送风风量控制模块,用于采集送风风量信息,并将所述送风风量信息传递给所述送风风量控制模块;所述送风风量控制模块连接所述电机,用于接收所述送风风量信息,并根据所述送风风量信息生成送风风量控制命令;所述电机连接所述送风风量控制模块,用于接收所述送风风量控制命令,并根据所述送风风量控制命令调节送风风量的大小;以及
新风风量调节装置,包括新风阀调节模块,与所述新风阀连接,用于调节所述新风阀开合的大小。
在一些实施例中,所述新风风量调节装置还包括新风温湿度传感器和新风风量控制模块;
所述新风温湿度传感器设置于所述新风口并连接所述新风风量控制模块,用于采集新风温湿度信息,并将所述新风温湿度信息传递给所述新风风量控制模块;
所述新风风量控制模块连接所述新风阀调节模块,用于接收所述新风温湿度信息,并根据所述新风温湿度信息生成新风风量控制命令;
所述新风阀调节模块与所述新风风量控制模块连接,并与所述新风阀传动连接,用于接收所述新风风量控制命令,并根据所述新风风量控制命令调节所述新风阀开合的大小。
在一些实施例中,所述壳体上还设置有回风口,所述回风口与洁净区内部环境相通,所述回风口设置有回风阀和回风温湿度传感器,所述回风温湿度传感器与回风温湿度控制模块连接,所述回风温湿度控制模块连接所述温湿度调节模块,用于辅助调节所述洁净房温湿度的大小。
在一些实施例中,所述送风风量控制模块、新风风量控制模块以及回风温湿度控制模块均设置于PLC控制器。
在一些实施例中,所述新风阀调节模块为手动调节模块。
在一些实施例中,所述电机为变频电机。
在一些实施例中,所述空气调节装置还包括设置于所述壳体内的温湿度调节模块,所述温湿度调节模块包括表冷段、预热段、加热段及加湿段。
第二方面,本发明实施例提供一种用于调节洁净区温湿度的方法,包括:
S1.通过新风温湿度传感器获取新风温湿度的信息;
S2.若所述洁净区外的新风温度在预设温度范围内和新风湿度在预设湿度范围内,则执行步骤S1;若所述洁净区外的新风温度在预设温度范围外和/或新风湿度在预设湿度范围外,则调小新风风量,并执行步骤S3;
S3.通过送风风量传感器实时获取送风风量的信息;
S4.若送风风量在预设送风风量范围内,则送风量保持恒定,并执行步骤S1;若送风风量小于预设送风风量范围,则调大送风风量至预设的送风量范围内。
在一些实施例中,所述S2中调小新风风量包括:
通过新风风量控制模块生成控制新风阀调节模块的新风风量控制命令,所述新风阀调节模块根据所述新风风量控制命令调小所述新风阀,以调小新风风量;和/或
所述S4中调大送风风量包括:
通过送风风量控制模块生成控制电机的送风风量控制命令,所述电机根据所述送风风量控制命令调大转速,以调大送风风量。
在一些实施例中,所述S2中调小新风风量包括:通过手动来调小所述新风阀,以调小新风风量。
本发明提供一种用于调节洁净区温湿度的控制***及方法,该温湿度的控制***包括新风风量调节装置,该新风风量调节装置包括新风阀调节模块,通过利用所述新风阀调节模块调节新风进风量的大小,进而控制所述洁净区内的温湿度。
对于改变新风进风量的大小后影响洁净区内压差的问题,由于洁净区内的压差主要受到送风量的影响,本发明通过设置送风风量控制装置来调节送风风量的大小,进而控制所述洁净区内的压差的恒定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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是本发明实施例提供的控制***的一个实施例中的结构示意图。
图2是本发明实施例提供的控制***的一个实施例中的控制流程示意图。
附图标记说明:
100-控制***;10-壳体;20-新风口;21-新风阀;22-新风温湿度传感器;23-新风风量控制模块;24-新风阀调节模块;30-送风口;31-送风阀;40-温湿度调节模块;41-预热段;42-表冷段;43-加热段;44-加湿段;51-送风风量传感器;52-送风风量控制模块;53-电机;60-回风口;61-回风阀。
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,本领域技术人员在没有作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。此外,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下,具体为附图中的图面方向;而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
此外,需要说明的是,“压差”一般可分为相对压差与绝对压差,绝对压差是指相对大气压的压差,相对压差是指不同空间之间的压差差值,如果无特殊说明,本发明所述的压差指的是相对大气压的压差(也就是绝对压差)。
本发明中“新风”指的是室外(例如洁净区外)的新鲜空气,或者是室外的新鲜空气输入室内(例如洁净区内)的一种过程。
本发明中“送风”指的是送入室内的风,或者是向室内送风的一种过程。
本发明中“回风”指的是指室内回到空气调节***中空气,或者是室内的空气回到空气调节装置的一种过程。
本发明实施例提供一种用于调节洁净区温湿度的控制***及方法。以下分别进行详细说明。需说明的是,以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
首先,如图1所示,本发明实施例提供一种用于调节洁净区温湿度的控制***100,包括:空气调节装置、送风风量控制装置以及新风风量调节装置,其中:
所述空气调节装置,包括壳体10,所述壳体10内设置有温湿度调节模块40,所述壳体10上设置有新风口20和送风口30,所述新风口20与洁净区外部环境相通,所述送风口30与洁净区内部环境相通,所述新风口20和送风口30分别设置有新风阀21和送风阀31。
所述送风风量控制装置,包括送风风量传感器51、送风风量控制模块52和电机53;所述送风风量传感器51设置于所述送风口30并连接所述送风风量控制模块52,用于采集送风风量信息,并将所述送风风量信息传递给所述送风风量控制模块52;所述送风风量控制模块52连接所述电机53,用于接收所述送风风量信息,并根据所述送风风量信息生成送风风量控制命令;所述电机53连接所述送风风量控制模块52,用于接收所述送风风量控制命令,并根据所述送风风量控制命令调节送风风量的大小。具体的,所述电机53为变频电机,例如:送风机,所述变频电机通过调节电机53频率来调节送风量的大小。
所述新风风量调节装置,包括新风阀调节模块24,与所述新风阀21连接,用于调节所述新风阀21开合的大小。
对于洁净区而言,一般是利用温湿度调节模块40调节洁净区内的温湿度,而为了维持洁净区内温湿度的稳定,外界环境的变化往往会影响到所述温湿度调节模块40的功率,本发明通过利用新风阀调节模块24调小新风量,使外界环境对所述温湿度调节模块40功率的影响变小,洁净房间内的所述温湿度调节模块40的负荷也因此变低;此外,对于改变新风进风量的大小后影响洁净区内压差的问题,由于洁净区内的压差主要受到送风量的影响,本发明通过设置送风风量控制装置来调节送风风量的大小,进而控制所述洁净区内的压差的恒定。
为了更好的实现洁净区温湿度智能化的控制,在一些实施例中,所述新风风量调节装置还包括新风温湿度传感器22和新风风量控制模块23。
其中,所述新风温湿度传感器22设置于所述新风口20并连接所述新风风量控制模块23,用于采集新风温湿度信息,并将所述新风温湿度信息传递给所述新风风量控制模块23。所述新风风量控制模块23连接所述新风阀调节模块24,用于接收所述新风温湿度信息,并根据所述新风温湿度信息生成新风风量控制命令。所述新风阀调节模块24与所述新风风量控制模块23连接,用于接收所述新风风量控制命令,并根据所述新风风量控制命令调节送风风量的大小。
具体的,所述新风温湿度信息可以包括新风温度信息和新风湿度信息。
为了进一步的控制所述洁净房温湿度的大小,在一些实施例中,所述壳体10上还设置有回风口60,所述回风口60与洁净区内部环境相通,用于回收所述洁净区内的回风,所述回风口60设置有回风阀61和回风温湿度传感器(未图示),所述回风温湿度传感器与回风温湿度控制模块(未图示)连接,用于采集回风温湿度信息,并将所述回风温湿度信息传递给所述回风温湿度控制模块;所述回风温湿度控制模块连接所述温湿度调节模块40,用于接收所述回风温湿度信息,并根据所述回风温湿度信息生成温湿度调节控制命令,并根据所述温湿度调节控制命令调节所述房间的温湿度。
如此,当外界空气中的湿度过高时,所述新风风量调节装置通过调小外界新风的进风量,防止洁净区内的温湿度过高,洁净区受外界环境影响变小,再进一步通过所述回风温湿度传感器、温湿度控制模块和温湿度调节模块40来调节温湿度,使洁净区房间内的温湿度控制在一个合理的范围内。
在一些实施例中,所述洁净区内还设置有压力传感器(未图示)、排风阀(未图示)以及回风阀61,所述压力传感器与压力控制模块(未图示)连接,用于采集所述洁净区内空气的压差信息,并将所述压差信息传递给所述压力控制模块;所述压力控制模块连接所述排风阀以及回风阀61,用于接收所述压差信息,并根据所述压差信息生成压差控制命令,并根据所述压差控制命令调节所述洁净区内的压差。
如此,通过在所述洁净区内设置所述压力传感器、排风阀以及回风阀61,可以在房间送风量变化时,实时控制所述洁净区内压差的稳定。其具体工作原理为:当外界空气中的湿度过高时,所述新风风量调节装置通过调小外界新风的进风量,防止洁净区内的温湿度过高,使洁净区受外界环境影响变小,同时新风进风量变小后会使洁净区内送风口30的送风量变小,由于洁净区内的压差主要受到送风量的影响,因此洁净区内压差会变小,为了防止压差变化,本发明通过设置所述送风风量控制装置来补充送风风量,保证送风量,从而防止所述洁净区压差过小,再进一步通过所述压力传感器、排风阀以及回风阀61等来辅助调节洁净区内的压力,使洁净区房间内的压力控制在一个合理的范围内。
在一些实施例中,所述温湿度调节模块40包括表冷段42、预热段41、加热段43及加湿段44。
在一些实施例中,所述送风风量控制模块52、新风风量控制模块23、回风温湿度控制模块或/和压力控制模块均设置于PLC控制器。
在一些实施例中,所述变频电机与所述新风阀21连锁控制,使所述新风阀21开启后,所述送风机才能开始运行,从而保证所述空气调节装置的进出风的安全性。
在一些实施例中,所述新风阀调节模块24为手动调节模块,当外界环境处于过渡季节,例如春季或秋季时,可通过手动来调小所述新风阀21,进而控制洁净区的温湿度,当外界环境处于非过渡季节时,例如夏季或冬季,可通过手动来调大所述新风阀21,使新风量处于一个正常的范围。利用手动调节可防止所述新风温湿度传感器22被误触而影响洁净区内环境稳定性的情况,且能节约成本,产生更好的经济效益。
在一些实施例中,所述新风风量调节装置还包括报警装置,当外界环境的温湿度超过一定的阈值时,或者洁净区处于过渡季节时,该报警装置会发生报警,从而通知工作人员手动调节新风风量。
在上述实施例的基础上,本发明实施例还提供一种用于调节洁净区温湿度的方法,如图2所示,包括:
S1.通过新风温湿度传感器22获取新风温湿度的信息。
S2.若所述洁净区外的新风温度在预设温度范围内和新风湿度在预设湿度范围内,则执行步骤S1;若所述洁净区外的新风温度在预设温度范围外和/或新风湿度在预设湿度范围外,则调小新风风量,并执行步骤S3。
需要说明的是,本发明中的“预设温度范围”和“预设的湿度范围”是工作人员提前预设的一个洁净区内期望的温湿度范围,本发明通过减少预设的温度范围外或者湿度范围外的空气进入洁净区内,实现温湿度的控制。
例如,在一个示例性实施例中:预设的温度范围为20℃至28℃,预设的湿度范围为30%~80%(相对湿度);
当新风温湿度传感器22检测到洁净区外的温度在预设温度范围内(20℃至28℃)和湿度在预设湿度范围内(30%~80%),则新风风量不变,洁净区外的空气正常进入洁净区内,并通过新风温湿度传感器22获取新风温湿度的信息,以实时监控洁净区外的温湿度信息;
当新风温湿度传感器22检测到洁净区外的温度在预设温度范围外(小于20℃或者大于28℃)或/和湿度在预设湿度范围外(小于30%或者大于80%),则***调小新风风量,以减少洁净区外的高温高湿或者低温干燥的空气进入洁净区内,使洁净区房间内的湿度控制在一个合理的范围内。
需要说明的是,所述S2中调小新风风量可通过手动调节,或者通过智能调节。
例如,在一实施例中,所述S2中调小新风风量通过智能调节,所述S2中调小新风风量具体包括:通过新风风量控制模块23生成控制新风阀调节模块24的新风风量控制命令,所述新风阀调节模块24根据所述新风风量控制命令调小所述新风阀,以调小新风风量。
再例如,在一实施例中,所述S2中调小新风风量通过手动调节,所述S2中调小新风风量具体包括:通过手动来调小所述新风阀,以调小新风风量,防止洁净区内的温湿度过高,使洁净区受外界环境影响变小,再进一步通过所述回风温湿度传感器、温湿度控制模块和温湿度调节模块40来调节温湿度,使洁净区房间内的湿度控制在一个合理的范围内。
S3.通过送风风量传感器51实时获取送风风量的信息。
S4.若送风风量在预设送风风量范围内,则送风量保持恒定,并执行步骤S1;若送风风量小于预设送风风量范围,则调大送风风量至预设的送风量范围内。
在一些实施例中,所述S4中调大送风风量具体包括:
通过送风风量控制模块生成控制电机的送风风量控制命令,所述电机根据所述送风风量控制命令调大转速,以调大送风风量。
此外,为了更好的验证本发明实施例的有益效果,本发明还提供实验例。
以下为实验具体内容:
一、控制前室外和房间温湿度信息:
室外温湿度信息:温度:36℃,湿度:69%。
空调***情况:新风阀开度65%,降温除湿段开度达到100%,送风机频率:41Hz,送风风量:32000m3/h。
房间信息:B级区房间:洁净级别:B;面积:49.5m2,高度:2.8m;设定温度:18℃~26℃,实际温度:26.2℃,设定湿度:45%-65%,实际湿度:65%;设定压力:≥50Pa,实际压力:60Pa。
二、方案实施:
将新风阀开度调整至40%,等待***智能调节送风风量。
三、控制后房间温湿度信息:
空调***情况:新风阀开度40%,降温除湿段开度达到76%,送风机频率:41.5Hz,送风风量:32500m3/h。
房间信息:B级区房间,洁净级别:B;面积:49.5m2,高度:2.8m;设定温度:18℃~26℃,实际温度:24℃,设定湿度:45%-65%,实际湿度:58%;设定压力:≥50Pa,实际压力:61Pa。
总结:本发明能较好的解决因室外环境温湿度变化过大而造成的洁净区温湿度超标的现象,同时还通过***智能调节电机,保证了送风量和房间的压差恒定。
综上所述,本发明通过利用所述新风阀调节模块调节新风进风量的大小,进而控制所述洁净区内的温湿度。对于改变新风进风量的大小后影响洁净区内压差的问题,由于洁净区内的压差主要受到送风量的影响,本发明通过设置送风风量控制装置来调节送风风量的大小,进而控制所述洁净区内的压差的恒定。
以上对本发明实施例所提供的一种洁净区温湿度的控制***及方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种用于调节洁净区温湿度的控制***,其特征在于,包括:
空气调节装置,包括壳体,所述壳体上设置有新风口和送风口,所述新风口与洁净区外部环境相通,所述送风口与洁净区内部环境相通,所述新风口设置有新风阀;
送风风量控制装置,包括送风风量传感器、送风风量控制模块和电机;所述送风风量传感器设置于所述送风口并连接所述送风风量控制模块,用于采集送风风量信息,并将所述送风风量信息传递给所述送风风量控制模块;所述送风风量控制模块连接所述电机,用于接收所述送风风量信息,并根据所述送风风量信息生成送风风量控制命令;所述电机连接所述送风风量控制模块,用于接收所述送风风量控制命令,并根据所述送风风量控制命令调节送风风量的大小;以及
新风风量调节装置,包括新风阀调节模块,与所述新风阀连接,用于调节所述新风阀开合的大小。
2.根据权利要求1所述的用于调节洁净区温湿度的控制***,其特征在于,所述新风风量调节装置还包括新风温湿度传感器和新风风量控制模块;
所述新风温湿度传感器设置于所述新风口并连接所述新风风量控制模块,用于采集新风温湿度信息,并将所述新风温湿度信息传递给所述新风风量控制模块;
所述新风风量控制模块连接所述新风阀调节模块,用于接收所述新风温湿度信息,并根据所述新风温湿度信息生成新风风量控制命令;
所述新风阀调节模块与所述新风风量控制模块连接,并与所述新风阀传动连接,用于接收所述新风风量控制命令,并根据所述新风风量控制命令调节所述新风阀开合的大小。
3.根据权利要求2所述的用于调节洁净区温湿度的控制***,其特征在于,所述壳体上还设置有回风口,所述回风口与洁净区内部环境相通,所述回风口设置有回风温湿度传感器,所述回风温湿度传感器与回风温湿度控制模块连接,所述回风温湿度控制模块连接所述温湿度调节模块,用于辅助调节所述洁净房温湿度的大小。
4.根据权利要求3所述的用于调节洁净区温湿度的控制***,其特征在于,所述送风风量控制模块、新风风量控制模块以及回风温湿度控制模块均设置于PLC控制器。
5.根据权利要求1所述的用于调节洁净区温湿度的控制***,其特征在于,所述新风阀调节模块为手动调节模块。
6.根据权利要求1所述的用于调节洁净区温湿度的控制***,其特征在于,所述电机为变频电机。
7.根据权利要求1所述的用于调节洁净区温湿度的控制***,其特征在于,所述空气调节装置还包括设置于所述壳体内的温湿度调节模块,所述温湿度调节模块包括表冷段、预热段、加热段及加湿段。
8.一种用于调节洁净区温湿度的方法,其特征在于,包括:
S1.通过新风温湿度传感器获取新风温湿度的信息;
S2.若所述洁净区外的新风温度在预设温度范围内和新风湿度在预设湿度范围内,则执行步骤S1;若所述洁净区外的新风温度在预设温度范围外和/或新风湿度在预设湿度范围外,则调小新风风量,并执行步骤S3;
S3.通过送风风量传感器实时获取送风风量的信息;
S4.若送风风量在预设送风风量范围内,则送风量保持恒定,并执行步骤S1;若送风风量小于预设送风风量范围,则调大送风风量至预设的送风量范围内。
9.根据权利要求8所述的用于调节洁净区温湿度的控制***,其特征在于,所述S2中调小新风风量包括:
通过新风风量控制模块生成控制新风阀调节模块的新风风量控制命令,所述新风阀调节模块根据所述新风风量控制命令调小所述新风阀,以调小新风风量;和/或
所述S4中调大送风风量包括:
通过送风风量控制模块生成控制电机的送风风量控制命令,所述电机根据所述送风风量控制命令调大转速,以调大送风风量。
10.根据权利要求8所述的用于调节洁净区温湿度的控制***,其特征在于,所述S2中调小新风风量包括:
通过手动来调小所述新风阀,以调小新风风量。
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CN202110493762.XA Pending CN113188202A (zh) | 2021-05-07 | 2021-05-07 | 用于调节洁净区温湿度的控制***及方法 |
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2021
- 2021-05-07 CN CN202110493762.XA patent/CN113188202A/zh active Pending
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