一種高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置，包括氣候室、室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、空氣夾層、夾層氣候調(diào)節(jié)系統(tǒng)、氣候室壁面輻射系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)；所述的氣候室的側(cè)墻上設(shè)有保溫密閉門(mén)，氣候室的側(cè)墻、室頂及地板及對(duì)應(yīng)于氣候室的側(cè)墻、室頂及地板設(shè)在氣候室外側(cè)的外墻、頂板及底板圍成空氣夾層。本實(shí)用新型包括室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、夾層氣候調(diào)節(jié)系統(tǒng)、氣候室壁面輻射系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，使得本實(shí)用新型可同時(shí)實(shí)現(xiàn)高溫、高濕高熱應(yīng)力環(huán)境的模擬，也可以實(shí)現(xiàn)低溫高冷應(yīng)力環(huán)境模擬，還可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境熱輻射模擬；本實(shí)用新型還可以通過(guò)室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)室內(nèi)氣候進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，模擬極端工作環(huán)境，}且環(huán)境參數(shù)穩(wěn)定可控，可確保研究結(jié)果真實(shí)可靠。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于室內(nèi)氣候環(huán)境模擬【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說(shuō)是涉及一種高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]人體在高溫高濕的高熱應(yīng)力環(huán)境或極端低溫的高冷應(yīng)力環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間暴露時(shí)，核心體溫會(huì)升高或者降低，人體的生理反應(yīng)與正常條件下有較大差異，在高冷、熱應(yīng)力環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間生存可能會(huì)對(duì)人體引起傷害，甚至是威脅到生命安全。因此，研究人體在高熱應(yīng)力或高冷應(yīng)力條件下的生理反應(yīng)規(guī)律，評(píng)估人體在高、低溫環(huán)境中生產(chǎn)或生活的安全風(fēng)險(xiǎn)，并制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略及保護(hù)措施，對(duì)確保人員身體健康和生命安全具有重要的意義。
[0003]產(chǎn)生高溫、高濕環(huán)境或低溫環(huán)境的原因可能是由于自然氣候變化引起的，例如我國(guó)南方地區(qū)夏季的高溫高濕以及北方地區(qū)冬季的低溫嚴(yán)寒，都是由于氣象要素變化導(dǎo)致的。極端環(huán)境的形成還有可能是由于工業(yè)生產(chǎn)造成的，比如礦山采掘、冶金制造、電力生產(chǎn)、航空航海、冷凍加工、深潛作業(yè)等領(lǐng)域都存在著大量的極端工作環(huán)境。
[0004]由于自然氣候變化產(chǎn)生的極端環(huán)境條件多變、不易控制，且受季節(jié)和地域的限制，因而不能根據(jù)需要隨時(shí)開(kāi)展相關(guān)研究，而工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的極端環(huán)境條件復(fù)雜，大量開(kāi)展相關(guān)研究可能會(huì)影響到工業(yè)生產(chǎn)。因此，通過(guò)人工模擬室內(nèi)氣候，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)創(chuàng)造高溫高濕或低溫冷環(huán)境，為開(kāi)展相關(guān)研究提供實(shí)驗(yàn)條件是非常必要的。同時(shí)，這種模擬系統(tǒng)還能為相關(guān)應(yīng)急裝備、保障設(shè)施的研發(fā)提供技術(shù)支撐。而目前尚缺少這種高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置，從而限制了相關(guān)研究的開(kāi)展。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于研究人體在高熱應(yīng)力或高冷應(yīng)力條件下的生理反應(yīng)規(guī)律，評(píng)估人體在高、低溫環(huán)境中生產(chǎn)或生活的安全風(fēng)險(xiǎn)的高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:包括氣候室、室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、空氣夾層、夾層氣候調(diào)節(jié)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)；所述的氣候室的側(cè)墻上設(shè)有保溫密閉門(mén)，氣候室的側(cè)墻、室頂及地板及對(duì)應(yīng)于氣候室的側(cè)墻、室頂及地板設(shè)在氣候室外側(cè)的外墻、頂板及底板圍成空氣夾層；
[0007]所述室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括氣候室空氣處理機(jī)組、氣候室送風(fēng)管、送風(fēng)靜壓箱、送風(fēng)孔板、回風(fēng)靜壓箱、氣候室回風(fēng)管、新風(fēng)管、排風(fēng)管、排風(fēng)風(fēng)機(jī)、風(fēng)冷直膨制冷機(jī)組；所述的氣候室空氣處理機(jī)組內(nèi)設(shè)有直膨式表面冷卻器，直膨式表面冷卻器與風(fēng)冷直膨制冷機(jī)組連接，氣候室空氣處理機(jī)組的進(jìn)口與回風(fēng)管連通，回風(fēng)管上設(shè)有回風(fēng)調(diào)節(jié)閥；所述的新風(fēng)管連接在回風(fēng)管上回風(fēng)調(diào)節(jié)閥和氣候室空氣處理機(jī)組之間，新風(fēng)管上設(shè)有新風(fēng)調(diào)節(jié)閥；氣候室空氣處理機(jī)組的出口通過(guò)氣候室送風(fēng)管與送風(fēng)靜壓箱連通，送風(fēng)靜壓箱通過(guò)送風(fēng)孔板與氣候室內(nèi)部連通；所述的排風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)口通過(guò)管道與氣候室內(nèi)部連通，排風(fēng)風(fēng)機(jī)的出口與排風(fēng)管連通；所述的回風(fēng)靜壓箱與回風(fēng)管連通；
[0008]所述的空夾層氣候調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括夾層空氣處理機(jī)組、夾層送風(fēng)管、夾層回風(fēng)管、風(fēng)冷冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷凍水供水管、冷凍水回水管；所述的夾層空氣處理機(jī)組內(nèi)設(shè)有表面冷卻器，所述的表面冷卻器的進(jìn)水口通過(guò)冷凍水供水管與風(fēng)冷冷水機(jī)組的出口連通，冷凍水供水管上設(shè)有冷凍水泵，表面冷卻器的出水口通過(guò)冷凍水回水管與風(fēng)冷冷水機(jī)組的回水口連通；
[0009]所述的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、電控柜、氣候室送風(fēng)控制器、夾層送風(fēng)控制器、氣候室溫度傳感器、氣候室濕度傳感器、夾層溫度傳感器及夾層濕度傳感器；所述的計(jì)算機(jī)與電控柜連接，電控柜分別與氣候室送風(fēng)控制器、夾層送風(fēng)控制器連接，所述的氣候室送風(fēng)控制器的輸入端分別與氣候室內(nèi)的氣候室溫度傳感器、氣候室濕度傳感器連接，輸出端分別與氣候室空氣處理機(jī)組的加濕器和加熱器連接；所述的夾層送風(fēng)控制器的輸入端分別與夾層溫度傳感器、夾層濕度傳感器連接，輸出端分別與夾層空氣處理機(jī)組的加濕器和加熱器連接。
[0010]上述的高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置中，還包括氣候室壁面輻射系統(tǒng)及輻射控制系統(tǒng)；所述的氣候室壁面輻射系統(tǒng)包括輻射板、冷水箱、熱水箱、循環(huán)水泵、水溫精調(diào)水箱、輻射板供水管、輻射板回水管；所述的熱水箱的出口通過(guò)管道與循環(huán)水泵連接，冷水箱的出口通過(guò)管道連接在熱水箱與循環(huán)水泵相連接的管道上，循環(huán)水泵與水溫精調(diào)水箱連通，水溫精調(diào)水箱通過(guò)輻射板供水管與輻射板進(jìn)水口連接；輻射板的回水口連接輻射板回水管，輻射板回水管通過(guò)管道分別與熱水箱的回水口和冷水箱的回水口連接；所述的冷水箱上還設(shè)有第二出水口和第二回水口，第二出水口通過(guò)管道與冷凍水回水管連接；第二回水口通過(guò)管道連接在冷凍水供水管上，冷凍水泵和表面冷卻器之間；所述的輻射板安裝在空氣夾層內(nèi)氣候室的側(cè)墻、室頂及地板的外壁上；
[0011]所述的輻射控制系統(tǒng)包括精調(diào)水箱水溫控制器、熱水箱水溫控制器、壁面溫度傳感器及熱水箱水溫傳感器；精調(diào)水箱水溫控制器及熱水箱水溫控制器分別與電控柜連接；所述的精調(diào)水箱水溫控制器的輸入端與壁面溫度傳感器連接，輸出端與水溫精調(diào)水箱內(nèi)的精調(diào)電加熱器連接；所述的熱水箱水溫控制器的輸入端與熱水箱水溫傳感器連接；輸出端與熱水箱內(nèi)的熱水箱電加熱器連接。
[0012]上述的高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置中，所述的氣候室為長(zhǎng)方體形，其中三面?zhèn)葔?、室頂及地板外?cè)設(shè)有空氣夾層，該三面?zhèn)葔?、室頂及地板采用鋼板焊接而成，空氣夾層的與三面?zhèn)葔?duì)應(yīng)的三面外墻均為保溫墻；另一側(cè)墻外側(cè)沒(méi)有設(shè)置空氣夾層，該側(cè)墻為保溫墻，該側(cè)墻上裝有保溫密閉門(mén)和觀察窗。
[0013]上述的高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置中，氣候室頂部裝有吊頂，吊頂采用孔板結(jié)構(gòu)，送風(fēng)靜壓箱安裝在吊頂內(nèi)；氣候室地板上裝有回風(fēng)格柵，回風(fēng)靜壓箱與回風(fēng)格柵連接；氣候室的一面?zhèn)葔ι涎b有排風(fēng)口，排風(fēng)口通過(guò)排風(fēng)管與排風(fēng)風(fēng)機(jī)相連。
[0014]上述的高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置中，所述的外側(cè)沒(méi)有設(shè)置空氣夾層的側(cè)墻上安裝有電源插座、照明開(kāi)關(guān)，氣候室內(nèi)設(shè)有防爆照明燈。
[0015]上述的高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置中，所述的冷凍水供水管上設(shè)有第一冷凍水調(diào)節(jié)閥，第一冷凍水調(diào)節(jié)閥位于冷凍水泵和表面冷卻器之間；冷凍水回水管上設(shè)有第二冷凍水調(diào)節(jié)閥；所述的冷水箱的第二出水口與冷凍水回水管連接的管道設(shè)有第三冷凍水調(diào)節(jié)閥，冷水箱的第二回水口與冷凍水供水管連接的管道上設(shè)有第四冷凍水調(diào)節(jié)閥。
[0016]上述的高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置中，所述的熱水箱的出口與循環(huán)水泵連接的管道上設(shè)有第一水流控制閥；冷水箱的出口與第一水流控制閥和循環(huán)水泵之間的管道相連接的管道上設(shè)有第二水流控制閥；輻射板回水管與熱水箱的回水口連接的管道上設(shè)有第三水流控制閥，輻射板回水管與冷水箱的回水口連接的管道上設(shè)有第四水流控制閥。
[0017]上述的高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置中，所述空氣夾層中輻射板的外側(cè)安裝有保溫板。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型包括室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、夾層氣候調(diào)節(jié)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)；通過(guò)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的控制，使得本實(shí)用新型可同時(shí)實(shí)現(xiàn)高溫、高濕高熱應(yīng)力環(huán)境的模擬，也可以實(shí)現(xiàn)低溫高冷應(yīng)力環(huán)境模擬；本實(shí)用新型包括氣候室壁面輻射系統(tǒng)，可利用輻射板調(diào)節(jié)氣候室壁面溫度，實(shí)現(xiàn)環(huán)境熱輻射模擬；本實(shí)用新型還可以通過(guò)室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)室內(nèi)氣候進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，模擬極端工作環(huán)境，既可避免自然環(huán)境的隨機(jī)波動(dòng)影響，又不會(huì)影響工業(yè)生產(chǎn)，且環(huán)境參數(shù)穩(wěn)定可控，可確保研究結(jié)果真實(shí)可靠。本實(shí)用新型可用于研究人體在高冷、熱應(yīng)力條件下的生理反應(yīng)，亦可用于相關(guān)應(yīng)急防護(hù)裝備的研究與開(kāi)發(fā)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0020]圖2是圖1中氣候室平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是圖2中A-A剖面圖。
[0022]圖4是圖1中氣候室空氣處理機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5是圖1中夾層空氣處理機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6是圖1中精調(diào)水箱及其控制系統(tǒng)不意圖。
[0025]圖中:氣候室1、觀察窗2、送風(fēng)孔板3、送風(fēng)靜壓箱4、控制線路5、氣候室送風(fēng)控制器6、加濕器7、加熱器8、風(fēng)冷直膨機(jī)組9、氣候室空氣處理機(jī)組10、新風(fēng)管11、回風(fēng)調(diào)節(jié)閥12、排風(fēng)風(fēng)機(jī)13、排風(fēng)電動(dòng)閥14、排風(fēng)管15、直膨式表面冷卻器16、回風(fēng)管17、夾層空氣處理機(jī)組18、冷凍水供水管19、冷凍水泵20、風(fēng)冷冷水機(jī)組21、循環(huán)水泵22、熱水箱23、熱水箱電加熱器24、回風(fēng)靜壓箱25、氣候室濕度傳感器26、空氣夾層27、氣候室空氣溫度傳感器28、輻射板29、冷水箱30、第一水流控制閥31、精調(diào)水箱32、電控柜33、監(jiān)控計(jì)算機(jī)34、送風(fēng)管35、表面式冷卻器36、新風(fēng)調(diào)節(jié)閥37、夾層送風(fēng)管38、夾層回風(fēng)管39、冷凍水回水管40、第一冷凍水調(diào)節(jié)閥41、第二冷凍水調(diào)節(jié)閥42、輻射板供水管43、輻射板回水管44、第三水流控制閥45、第四水流控制閥46、第二水流控制閥47、夾層溫度傳感器48、夾層濕度傳感器49、壁面溫度傳感器50、精調(diào)水箱水溫控制器51、夾層送風(fēng)控制器52、熱水箱水溫傳感器53、熱水箱水溫控制器54、第四冷凍水調(diào)節(jié)閥55、第三冷凍水調(diào)節(jié)閥56、風(fēng)機(jī)57、供液管58、吸氣管59、過(guò)濾器60、過(guò)濾器61、保溫板62、風(fēng)機(jī)63、加熱器64、加濕器65、外墻66、保溫密閉門(mén)67、照明開(kāi)關(guān)68、電源插座69、防爆照明燈70、回風(fēng)格柵71、精調(diào)電加熱器72。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型包括氣候室1、室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、空氣夾層27、夾層氣候調(diào)節(jié)系統(tǒng)、氣候室壁面輻射系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。如圖2、3所示，所述的氣候室I為長(zhǎng)方體形，其中三面?zhèn)葔?-1、室頂及地板外側(cè)設(shè)有空氣夾層，該三面?zhèn)葔?-1、室頂及地板采用鋼板焊接而成，空氣夾層的與三面?zhèn)葔?-1對(duì)應(yīng)的三面外墻66均為保溫墻；另一側(cè)墻1-2外側(cè)沒(méi)有設(shè)置空氣夾層，該側(cè)墻1-2為保溫墻，該側(cè)墻1-2上裝有保溫密閉門(mén)67、觀察窗2、電源插座69、照明開(kāi)關(guān)68 ;氣候室I上部裝有送風(fēng)孔板3，送風(fēng)孔板3下裝有防爆照明燈70 ；送風(fēng)孔板3與氣候室I的室頂、側(cè)墻包圍構(gòu)成送風(fēng)靜壓箱4。送風(fēng)靜壓箱4的安裝結(jié)構(gòu)也可以是氣候室I的頂部設(shè)置吊頂，吊頂采用孔板結(jié)構(gòu)，送風(fēng)靜壓箱4安裝在吊頂內(nèi)。氣候室I地板上裝有回風(fēng)格柵71，回風(fēng)格柵71下部與回風(fēng)靜壓箱25相連；空氣夾層27內(nèi)，側(cè)墻1_1和室頂、地板的外側(cè)裝有輻射板29，輻射板29外側(cè)設(shè)有保溫板62。
[0028]所述室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括氣候室空氣處理機(jī)組10、氣候室送風(fēng)管35、送風(fēng)靜壓箱4、送風(fēng)孔板3、回風(fēng)靜壓箱25、氣候室回風(fēng)管17、新風(fēng)管11、排風(fēng)管15、排風(fēng)風(fēng)機(jī)13、風(fēng)冷直膨制冷機(jī)組9 ;如圖4所示，所述的氣候室空氣處理機(jī)組10包括機(jī)殼10-1、過(guò)濾器60、直膨式表面冷卻器16、風(fēng)機(jī)57、加熱器8和加濕器7，所述的過(guò)濾器60、直膨式表面冷卻器16、風(fēng)機(jī)57、加熱器8和加濕器7安裝在機(jī)殼10-1內(nèi)，過(guò)濾器60和直膨式表面冷卻器16位于風(fēng)機(jī)57的進(jìn)風(fēng)側(cè)，直膨式表面冷卻器16位于過(guò)濾器60和風(fēng)機(jī)57之間。所述的加熱器8和加濕器7位于風(fēng)機(jī)57的出風(fēng)側(cè)，加熱器8位于加濕器7和風(fēng)機(jī)57之間。直膨式表面冷卻器16與風(fēng)冷直膨制冷機(jī)組9連接，氣候室空氣處理機(jī)組10的進(jìn)口與回風(fēng)管17連通，回風(fēng)管17上設(shè)有回風(fēng)調(diào)節(jié)閥12。新風(fēng)管11連接在回風(fēng)管17上回風(fēng)調(diào)節(jié)閥12和氣候室空氣處理機(jī)組10之間，新風(fēng)管11上設(shè)有新風(fēng)調(diào)節(jié)閥37。回風(fēng)管17上連接有新風(fēng)管11，通過(guò)新風(fēng)管11從室外吸入新鮮空氣，滿足氣候室內(nèi)人員生存需要，新風(fēng)管上裝有新風(fēng)調(diào)節(jié)閥37，新風(fēng)管11與回風(fēng)管17之間為并聯(lián)關(guān)系，通過(guò)新風(fēng)調(diào)節(jié)閥37和回風(fēng)調(diào)節(jié)閥12可分別調(diào)整新風(fēng)量和回風(fēng)量大小。氣候室空氣處理機(jī)組10的出口通過(guò)氣候室送風(fēng)管35與送風(fēng)靜壓箱4連通，送風(fēng)靜壓箱4通過(guò)送風(fēng)孔板3與氣候室I內(nèi)部連通；所述的排風(fēng)風(fēng)機(jī)13進(jìn)口通過(guò)管道與氣候室I的內(nèi)部連通，排風(fēng)風(fēng)機(jī)13的出口與排風(fēng)管15連通，排風(fēng)管15上設(shè)有排風(fēng)電動(dòng)閥14 ;由排風(fēng)風(fēng)機(jī)13、排風(fēng)電動(dòng)閥14、排風(fēng)管15依次串聯(lián)連接組成氣候室排風(fēng)通道，排出氣候室內(nèi)污濁的空氣，排風(fēng)電動(dòng)閥14可根據(jù)需要調(diào)整排風(fēng)量的大小。所述的回風(fēng)靜壓箱25與回風(fēng)管17連通。
[0029]所述的空夾層氣候調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括夾層空氣處理機(jī)組18、夾層送風(fēng)管38、夾層回風(fēng)管39、風(fēng)冷冷水機(jī)組21、冷凍水泵20、冷凍水供水管19、冷凍水回水管40。如圖5所示，所述的夾層空氣處理機(jī)組包括機(jī)殼18-1、過(guò)濾器61、表面式冷卻器36、風(fēng)機(jī)63、加熱器64和加濕器65，所述的過(guò)濾器61、表面式冷卻器36、風(fēng)機(jī)63、加熱器64和加濕器65安裝在機(jī)殼18-1內(nèi)，過(guò)濾器61和表面式冷卻器36位于風(fēng)機(jī)63的進(jìn)風(fēng)側(cè)，表面式冷卻器36位于過(guò)濾器61和風(fēng)機(jī)63之間。所述的加熱器64和加濕器65位于風(fēng)機(jī)63的出風(fēng)側(cè)，加熱器64位于加濕器65和風(fēng)機(jī)63之間。所述的表面冷卻器36的進(jìn)水口通過(guò)冷凍水供水管19與風(fēng)冷冷水機(jī)組21的出口連通，冷凍水供水管19上設(shè)有冷凍水泵20和第一冷凍水調(diào)節(jié)閥41，第一冷凍水調(diào)節(jié)閥41位于冷凍水泵20和表面冷卻器36之間，表面冷卻器36的出水口通過(guò)冷凍水回水管40與風(fēng)冷冷水機(jī)組21的回水口連通；冷凍水回水管40上設(shè)有第二冷凍水調(diào)節(jié)閥42。
[0030]所述的氣候室壁面輻射系統(tǒng)包括輻射板29、冷水箱30、熱水箱23、循環(huán)水泵22、水溫精調(diào)水箱32、輻射板供水管43、輻射板回水管44 ;所述的熱水箱30的出口通過(guò)管道與循環(huán)水泵22連接，該管道上設(shè)有第一水流控制閥31，冷水箱30的出口通過(guò)管道連接在第一水流控制閥31與循環(huán)水泵22之間的管道上，在冷水箱30與熱水箱23和循環(huán)水泵22之間的管道相連接的管道上設(shè)有第二水流控制閥47。循環(huán)水泵22與水溫精調(diào)水箱32連通，水溫精調(diào)水箱32通過(guò)輻射板供水管43與輻射板29的進(jìn)水口連接；輻射板29的回水口連接輻射板回水管44，輻射板回水管44通過(guò)管道分別與熱水箱23的回水口和冷水箱30的回水口連接，輻射板回水管44與熱水箱23連接的管道上設(shè)有第三水流控制閥45 ;輻射板回水管44與冷水箱30連接的管道上設(shè)有第四水流控制閥46。所述的冷水箱30上還設(shè)有第二出水口和第二回水口，第二出水口通過(guò)管道與冷凍水回水管40連接，第二出水口與冷凍水回水管40連接的管道上設(shè)有第三冷凍水調(diào)節(jié)閥56。第二回水口通過(guò)管道連接在冷凍水循環(huán)泵20和第一冷凍水調(diào)節(jié)閥41之間的冷凍水供水管19上，第二回水口和冷凍水供水管19連接的管道上設(shè)有第四冷凍水調(diào)節(jié)閥55。所述的輻射板29安裝在空氣夾層27內(nèi)氣候室I的側(cè)墻、室頂及地板的外壁上。第一冷凍水調(diào)節(jié)閥41、第二冷凍水調(diào)節(jié)閥42、第三冷凍水調(diào)節(jié)閥56、第四冷凍水調(diào)節(jié)閥55調(diào)節(jié)冷凍水在冷水箱30與表面式冷卻器36之間分配。
[0031]所述的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)34、電控柜33、氣候室送風(fēng)控制器6、夾層送風(fēng)控制器52、精調(diào)水箱水溫控制器51、熱水箱水溫控制器54、氣候室濕度傳感器26、氣候室溫度傳感器28、夾層溫度傳感器48、夾層濕度傳感器49、壁面溫度傳感器50及熱水箱水溫傳感器53 ;所述的計(jì)算機(jī)34與電控柜33連接，電控柜33分別與氣候室送風(fēng)控制器6、夾層送風(fēng)控制器52、精調(diào)水箱水溫控制器51及熱水箱水溫控制器54連接，所述的氣候室送風(fēng)控制器6的輸入端分別與氣候室內(nèi)的氣候室濕度傳感器26、氣候室溫度傳感器28連接,輸出端分別與氣候室空氣處理機(jī)組10的加濕器7和加熱器8連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣候室I送風(fēng)溫度、送風(fēng)濕度的高低進(jìn)行控制。所述的夾層送風(fēng)控制器52的輸入端分別與夾層溫度傳感器48、夾層濕度傳感器49連接，輸出端分別與夾層空氣處理機(jī)組18的加濕器65和加熱器64連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣夾層27送風(fēng)溫度、送風(fēng)濕度的高低進(jìn)行控制。所述的精調(diào)水箱水溫控制器51的輸入端與壁面溫度傳感器50連接，輸出端與水溫精調(diào)水箱32內(nèi)的精調(diào)電加熱器72連接，根據(jù)壁面溫度傳感器的溫度信號(hào)，控制精調(diào)水箱內(nèi)精調(diào)電加熱器72的加熱量，調(diào)整輻射板的供水溫度，從而控制氣候室壁面溫度的高低。所述的熱水箱水溫控制器54的輸入端與熱水箱水溫傳感器53連接；輸出端與熱水箱23內(nèi)的熱水箱電加熱器24連接，根據(jù)熱水箱水溫傳感器53的溫度信號(hào)，控制熱水箱電加熱器24的加熱量大小，從而控制熱水箱內(nèi)水溫高低。
[0032]高溫高濕高熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬:
[0033]通過(guò)計(jì)算機(jī)34設(shè)定需要控制的氣候室I內(nèi)干球溫度和相對(duì)濕度，以及空氣夾層27內(nèi)所需要控制的干球溫度和相對(duì)濕度，通常，當(dāng)模擬高溫高濕環(huán)境時(shí)，空氣夾層27內(nèi)空氣溫度可以設(shè)定得高一些，以減少氣候室的熱損失，并有利于減少氣候室內(nèi)溫濕度波動(dòng)。開(kāi)啟氣候室空氣處理機(jī)組10、夾層空氣處理機(jī)組18，開(kāi)啟電加熱器8、加濕器7為氣候室I送風(fēng)加熱、加濕，開(kāi)啟加熱器64、加濕器65對(duì)空氣夾層送風(fēng)進(jìn)行加熱、加濕。開(kāi)啟氣候室排風(fēng)風(fēng)機(jī)13、電動(dòng)排風(fēng)調(diào)節(jié)閥14對(duì)氣候室進(jìn)行排風(fēng)，并根據(jù)氣候室內(nèi)人員的多少，調(diào)節(jié)新風(fēng)調(diào)節(jié)閥37、回風(fēng)調(diào)節(jié)閥12，確保室內(nèi)需要的新風(fēng)量。夾層溫度傳感器48、夾層濕度傳感器49分別實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣夾層27內(nèi)的溫度和濕度，夾層溫度傳感器48、夾層濕度傳感器49所測(cè)得溫度信號(hào)和濕度信號(hào)通過(guò)控制線路傳送給夾層送風(fēng)控制器52，分別與空氣夾層內(nèi)的溫度、濕度設(shè)定值相比較，利用二者的差值，分別作為加熱器64、加濕器65的調(diào)節(jié)信號(hào)，調(diào)節(jié)加熱器64、加濕器65的加熱量和加濕量，直到夾層溫度傳感器48、夾層濕度傳感器49的測(cè)量值達(dá)到其相應(yīng)的設(shè)定值，并穩(wěn)定在設(shè)定值的控制范圍內(nèi)，以維持氣候室穩(wěn)定的周邊環(huán)境。氣候室I內(nèi)的氣候室溫度傳感器28和氣候室濕度傳感器26分別實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣候室I內(nèi)的溫度和濕度，氣候室溫度傳感器28和氣候室濕度傳感器26所測(cè)得溫度信號(hào)和濕度信號(hào)通過(guò)控制線路傳送給氣候室送風(fēng)控制器6，分別與氣候室的溫度、濕度設(shè)定值相比較，利用二者的差值，分別作為加熱器8和加濕器7的調(diào)節(jié)信號(hào)，調(diào)節(jié)加熱器8和加濕器7的加熱量和加濕量，直到氣候室I內(nèi)的氣候室溫度傳感器28和氣候室濕度傳感器26的測(cè)量值達(dá)到其相應(yīng)的設(shè)定值，并穩(wěn)定在設(shè)定值的控制范圍內(nèi)，以維持氣候室內(nèi)需要的高溫高濕環(huán)境。
[0034]低溫高冷應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬:
[0035]同樣通過(guò)計(jì)算機(jī)34設(shè)定需要控制的氣候室I內(nèi)干球溫度和相對(duì)濕度，以及空氣夾層27內(nèi)所需要控制的干球溫度和相對(duì)濕度。在模擬低溫冷環(huán)境時(shí)，空氣夾層27內(nèi)的空氣溫度可以設(shè)定得低一些，以減少氣候室的冷損失，并減少氣候室內(nèi)溫度波動(dòng)。開(kāi)啟氣候室空氣處理機(jī)組10、夾層空氣處理機(jī)組18，并開(kāi)啟風(fēng)冷直膨機(jī)組9、風(fēng)冷冷水機(jī)組21及冷凍水泵20，為氣候室空氣處理機(jī)組10、夾層空氣處理機(jī)組18提供冷源。開(kāi)啟加熱器8、加濕器7為氣候室I送風(fēng)進(jìn)行加熱和加濕，以控制氣候室內(nèi)需要的溫度和濕度。開(kāi)啟加熱器64、加濕器65對(duì)空氣夾層27送風(fēng)進(jìn)行加熱、加濕，以控制空氣夾層27內(nèi)的溫度和濕度。同樣通過(guò)開(kāi)啟氣候室排風(fēng)風(fēng)機(jī)13、電動(dòng)排風(fēng)調(diào)節(jié)閥14，以及調(diào)節(jié)新風(fēng)調(diào)節(jié)閥37、回風(fēng)調(diào)節(jié)閥12，確保室內(nèi)需要的新風(fēng)量和必要的排風(fēng)量。氣候室I和空氣夾層27內(nèi)的溫、濕度控制原理與控制過(guò)程與高溫高濕環(huán)境模擬相類(lèi)似。
[0036]氣候室環(huán)境熱輻射模擬:
[0037]氣候室環(huán)境熱輻射是通過(guò)改變氣候室壁面溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)計(jì)算機(jī)34設(shè)定需要控制的氣候室I的每一面墻壁溫度，開(kāi)啟輻射板循環(huán)水泵22，并根據(jù)設(shè)定的壁面溫度，通過(guò)調(diào)節(jié)第一水流控制閥31、第二水流控制閥47、第三水流控制閥45及第四水流控制閥46，使得水流在熱水箱23和冷水箱30之間切換。當(dāng)輻射板29需要使用熱水時(shí)，第二水流控制閥47及第四水流控制閥46關(guān)閉，第一水流控制閥31、第三水流控制閥45打開(kāi)，水流通過(guò)輻射板循環(huán)水泵22在熱水箱23和輻射板29之間循環(huán)；同時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)34設(shè)定熱水箱23需要的熱水溫度，開(kāi)啟熱水箱電加熱器24，熱水箱水溫控制器54根據(jù)熱水箱水溫傳感器53測(cè)量的水溫信號(hào)，控制熱水箱電加熱器24的加熱量，使熱水箱23內(nèi)水溫維持在設(shè)定溫度。當(dāng)輻射板29需要使用冷水時(shí)，第二水流控制閥47及第四水流控制閥46打開(kāi)，第一水流控制閥31、第三水流控制閥45關(guān)閉，水流通過(guò)輻射板循環(huán)水泵22在冷水箱30和輻射板29之間循環(huán)，同時(shí)開(kāi)啟風(fēng)冷冷水機(jī)組21和冷凍水泵20，以及開(kāi)啟第四冷凍水調(diào)節(jié)閥55、第三冷凍水調(diào)節(jié)閥56，使冷水箱30內(nèi)水溫維持在較低的溫度。無(wú)論是使用冷水還是熱水，壁面溫度傳感器50實(shí)時(shí)檢測(cè)壁面溫度高低，其測(cè)量值通過(guò)控制線路傳給精調(diào)水箱水溫控制器51，通過(guò)比較壁面溫度傳感器50的測(cè)量值與壁面溫度的設(shè)定值，其差值作為精調(diào)水箱32內(nèi)的精調(diào)電加熱器72的輸入信號(hào)，調(diào)整精調(diào)電加熱器72的電加熱量，最終維持氣候室I的壁面溫度在設(shè)定值的容許誤差范圍內(nèi)波動(dòng)。
[0038]本說(shuō)明書(shū)中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例說(shuō)明。對(duì)本實(shí)用新型所描述的具體實(shí)施方案做出的各種修改、補(bǔ)充，或者采用類(lèi)似的方式代替，只要不偏離本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，或者不超越本權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置，其特征在于:包括氣候室、室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、空氣夾層、夾層氣候調(diào)節(jié)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)；所述的氣候室的側(cè)墻上設(shè)有保溫密閉門(mén)，氣候室的側(cè)墻、室頂及地板及對(duì)應(yīng)于氣候室的側(cè)墻、室頂及地板設(shè)在氣候室外側(cè)的外墻、頂板及底板圍成空氣夾層； 所述室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括氣候室空氣處理機(jī)組、氣候室送風(fēng)管、送風(fēng)靜壓箱、送風(fēng)孔板、回風(fēng)靜壓箱、氣候室回風(fēng)管、新風(fēng)管、排風(fēng)管、排風(fēng)風(fēng)機(jī)、風(fēng)冷直膨制冷機(jī)組；所述的氣候室空氣處理機(jī)組內(nèi)設(shè)有直膨式表面冷卻器，直膨式表面冷卻器與風(fēng)冷直膨制冷機(jī)組連接，氣候室空氣處理機(jī)組的進(jìn)口與回風(fēng)管連通，回風(fēng)管上設(shè)有回風(fēng)調(diào)節(jié)閥；所述的新風(fēng)管連接在回風(fēng)管上回風(fēng)調(diào)節(jié)閥和氣候室空氣處理機(jī)組之間，新風(fēng)管上設(shè)有新風(fēng)調(diào)節(jié)閥；氣候室空氣處理機(jī)組的出口通過(guò)氣候室送風(fēng)管與送風(fēng)靜壓箱連通，送風(fēng)靜壓箱通過(guò)送風(fēng)孔板與氣候室內(nèi)部連通；所述的排風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)口通過(guò)管道與氣候室內(nèi)部連通，排風(fēng)風(fēng)機(jī)的出口與排風(fēng)管連通；所述的回風(fēng)靜壓箱與回風(fēng)管連通； 所述的夾層氣候調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括夾層空氣處理機(jī)組、夾層送風(fēng)管、夾層回風(fēng)管、風(fēng)冷冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷凍水供水管、冷凍水回水管；所述的夾層空氣處理機(jī)組內(nèi)設(shè)有表面冷卻器，所述的表面冷卻器的進(jìn)水口通過(guò)冷凍水供水管與風(fēng)冷冷水機(jī)組的出口連通，冷凍水供水管上設(shè)有冷凍水泵，表面冷卻器的出水口通過(guò)冷凍水回水管與風(fēng)冷冷水機(jī)組的回水口連通； 所述的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、電控柜、氣候室送風(fēng)控制器、夾層送風(fēng)控制器、氣候室溫度傳感器、氣候室濕度傳感器、夾層溫度傳感器及夾層濕度傳感器；所述的計(jì)算機(jī)與電控柜連接，電控柜分別與氣候室送風(fēng)控制器、夾層送風(fēng)控制器連接，所述的氣候室送風(fēng)控制器的輸入端分別與氣候室內(nèi)的氣候室溫度傳感器、氣候室濕度傳感器連接，輸出端分別與氣候室空氣處理機(jī)組的加濕器和加熱器連接；所述的夾層送風(fēng)控制器的輸入端分別與夾層溫度傳感器、夾層濕度傳感器連接，輸出端分別與夾層空氣處理機(jī)組的加濕器和加熱器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置，其特征在于:還包括氣候室壁面輻射系統(tǒng)及輻射控制系統(tǒng)；所述的氣候室壁面輻射系統(tǒng)包括輻射板、冷水箱、熱水箱、循環(huán)水泵、水溫精調(diào)水箱、輻射板供水管、輻射板回水管；所述的熱水箱的出口通過(guò)管道與循環(huán)水泵連接，冷水箱的出口通過(guò)管道連接在熱水箱與循環(huán)水泵相連接的管道上，循環(huán)水泵與水溫精調(diào)水箱連通，水溫精調(diào)水箱通過(guò)輻射板供水管與輻射板進(jìn)水口連接；輻射板的回水口連接輻射板回水管，輻射板回水管通過(guò)管道分別與熱水箱的回水口和冷水箱的回水口連接；所述的冷水箱上還設(shè)有第二出水口和第二回水口，第二出水口通過(guò)管道與冷凍水回水管連接；第二回水口通過(guò)管道連接在冷凍水供水管上，冷凍水泵和表面冷卻器之間；所述的輻射板安裝在空氣夾層內(nèi)氣候室的側(cè)墻、室頂及地板的外壁上； 所述的輻射控制系統(tǒng)包括精調(diào)水箱水溫控制器、熱水箱水溫控制器、壁面溫度傳感器及熱水箱水溫傳感器；精調(diào)水箱水溫控制器及熱水箱水溫控制器分別與電控柜連接；所述的精調(diào)水箱水溫控制器的輸入端與壁面溫度傳感器連接，輸出端與水溫精調(diào)水箱內(nèi)的精調(diào)電加熱器連接；所述的熱水箱水溫控制器的輸入端與熱水箱水溫傳感器連接；輸出端與熱水箱內(nèi)的熱水箱電加熱器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置，其特征在于:所述的氣候室為長(zhǎng)方體形，其中三面?zhèn)葔?、室頂及地板外?cè)設(shè)有空氣夾層，該三面?zhèn)葔?、室頂及地板采用鋼板焊接而成，空氣夾層的與三面?zhèn)葔?duì)應(yīng)的三面外墻均為保溫墻；另一側(cè)墻外側(cè)沒(méi)有設(shè)置空氣夾層，該側(cè)墻為保溫墻，該側(cè)墻上裝有保溫密閉門(mén)和觀察窗。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置，其特征在于:氣候室頂部裝有吊頂，吊頂采用孔板結(jié)構(gòu)，送風(fēng)靜壓箱安裝在吊頂內(nèi)；氣候室地板上裝有回風(fēng)格柵，回風(fēng)靜壓箱與回風(fēng)格柵連接；氣候室的一面?zhèn)葔ι涎b有排風(fēng)口，排風(fēng)口通過(guò)排風(fēng)管與排風(fēng)風(fēng)機(jī)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置，其特征在于:所述的外側(cè)沒(méi)有設(shè)置空氣夾層的側(cè)墻上安裝有電源插座、照明開(kāi)關(guān)，氣候室內(nèi)設(shè)有防爆照明燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置，其特征在于:所述的冷凍水供水管上設(shè)有第一冷凍水調(diào)節(jié)閥，第一冷凍水調(diào)節(jié)閥位于冷凍水泵和表面冷卻器之間；冷凍水回水管上設(shè)有第二冷凍水調(diào)節(jié)閥；所述的冷水箱的第二出水口與冷凍水回水管連接的管道設(shè)有第三冷凍水調(diào)節(jié)閥，冷水箱的第二回水口與冷凍水供水管連接的管道上設(shè)有第四冷凍水調(diào)節(jié)閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置，其特征在于:所述的熱水箱的出口與循環(huán)水泵連接的管道上設(shè)有第一水流控制閥；冷水箱的出口與熱水箱和循環(huán)水泵之間的管道相連接的管道上設(shè)有第二水流控制閥；輻射板回水管與熱水箱的回水口連接的管道上設(shè)有第三水流控制閥，輻射板回水管與冷水箱的回水口連接的管道上設(shè)有第四水流控制閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置，其特征在于:所述空氣夾層中輻射板的外側(cè)安裝有保溫板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置，其特征在于:所述的氣候室空氣處理機(jī)組包括機(jī)殼、過(guò)濾器、直膨式表面冷卻器、風(fēng)機(jī)、加熱器和加濕器，所述的過(guò)濾器、直膨式表面冷卻器、風(fēng)機(jī)、加熱器和加濕器安裝在機(jī)殼內(nèi)，過(guò)濾器和直膨式表面冷卻器位于風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)側(cè)，直膨式表面冷卻器位于過(guò)濾器和風(fēng)機(jī)之間，所述的加熱器和加濕器位于風(fēng)機(jī)的出風(fēng)側(cè)，加熱器位于加濕器和風(fēng)機(jī)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高冷、熱應(yīng)力室內(nèi)氣候模擬裝置，其特征在于:所述的夾層空氣處理機(jī)組包括機(jī)殼、過(guò)濾器、表面式冷卻器、風(fēng)機(jī)、加熱器和加濕器，所述的過(guò)濾器、表面式冷卻器、風(fēng)機(jī)、加熱器和加濕器安裝在機(jī)殼內(nèi)，過(guò)濾器和表面式冷卻器位于風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)側(cè)，表面式冷卻器位于過(guò)濾器和風(fēng)機(jī)之間，所述的加熱器和加濕器位于風(fēng)機(jī)的出風(fēng)側(cè)，加熱器位于加濕器和風(fēng)機(jī)之間。
【文檔編號(hào)】F24F5/00GK204026886SQ201420439311
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】謝湘, 郝小禮, 陳曉, 王海橋, 殷維, 李聰 申請(qǐng)人:湖南科技大學(xué)