專利名稱：一種高速公路收費亭個性化環境控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及室內環境控制技術，具體為一種高速公路收費亭個性化環境控制系統。
背景技術：
現有高速公路收費亭內環境污染嚴重，亭內空氣污染物濃度大(含有大量汽車尾氣中的有害氣體)，目前一般采用分體壁掛式空調器對室內進行溫濕度調節，空調能耗高，不節能，長期工作在該環境下的工作人員患職業病的幾率非常高。中國專利(ZL 2007 2 0095681. X)針對改善公路收費亭內空氣品質，公開了一種空氣控制裝置，該裝置不僅具有空氣溫度調節功能，還采用了個性化的送風方式向收費亭內的工作人員輸送新鮮的空氣，提高了收費亭內空氣品質的調節控制功能。但該實用新型并沒有有效地提高空調的效率，同時個性化送風方式的調節控制能力不足，也沒有阻止亭外污染空氣侵入的措施。
實用新型內容針對現有技術的不足，本實用新型擬解決的技術問題是，提供一種高速公路收費亭個性化環境控制系統，該控制系統具有投資少，見效快，安裝方便簡易，可以節能并有效改善環境，有效保護工作人員身體健康，提高工作人員的工作效率的特點。本實用新型解決所述技術問題的技術方案是，設計一種高速公路收費亭個性化環境控制系統，其特征在于該控制系統包括單盤管雙風機處理兩股氣流系統、個性化通風空調輸配系統、周邊環境控制系統、人體熱氣流控制系統和收費窗口風.保護系統；所述的單盤管雙風機處理兩股氣流系統包括安裝在收費亭外的新風取風口、過濾器、安裝在收費亭內的冷凝水預冷裝置、組合式單盤管雙風機分體空調室內機、以及連接新風取風口、過濾器、預冷裝置和室內機的個性化送風管道，連接預冷裝置與室內機的冷凝水排水管；所述室內機與預冷裝置均安裝在收費亭內側墻壁上，室內機的安裝位置略高于預冷裝置，兩機組之間應有適當的距離，室內機的輸入口與預冷裝置輸出口通過新風管道相連接；所述室內機包括冷盤管、絕熱擋板、凝結水接水盤、凝結水排水孔和凝結水排水管；所述冷凝水預冷裝置包括凝結水接水盤、凝結水排水管和冷凝水預冷盤管；所述絕熱擋板將室內機中的冷盤管分成兩部分，形成兩個空氣通道，冷盤管的下方安裝冷凝水接水盤，該接水盤安裝后底面有排水坡度，并于接水盤最低盤角處打有凝結水排水孔，凝結水排水孔接有凝結水排水管，冷凝水排水管與冷凝水預冷盤管相連接；所述個性化通風空調輸配系統包括個性化送風口、風量調節閥、風溫調節閥、個性化送風風道和控制器；所述新風管道的末端與個性化送風口及風量調節閥、風溫調節閥門相連接；所述風量調節閥和風溫調節閥分別安裝在新風風道的末端管道內，并通過導線與所述控制器相連接；[0009]所述周邊環境控制系統包括室內機用于處理收費亭內循環風的空氣通道、雙風機中用于給收費亭內循環風提供動力的風機、冷盤管中用于冷卻除濕收費亭內循環風的部分、室溫控制器；所述室溫控制器安裝在人員工作區內，并通過導線與對應風機變頻器相連接；所述人體熱氣流控制系統包括抽吸式小風扇組、人體熱氣流排風風道、人體熱氣流排風口、導流百葉和控制器；所述抽吸式小風扇組由2-5個抽吸式小風扇組成，抽吸式小風扇組通過導線與控制器相連，抽吸式小風扇組安裝在收費亭內辦公桌的桌面下；所述人體熱氣流排風風道固裝在收費亭工作人員的辦公桌下；其一端與抽吸式小風扇組連接，另一端通過收費窗口所在側墻的孔洞延伸至收費亭外，并在其末端安裝人體熱氣流排風口 ；人體熱氣流排風口內部裝有導流百葉，導流百葉傾斜安裝；所述收費窗口風幕保護系統包括安裝在亭外的室外機、室外機排風扇、室外機熱氣流排風口、天方地圓以及將它們連接在一起的室外機熱氣流排風管，室外機落地安裝，室外機熱氣流排風口通過天方地圓和室外機排風扇與室外機連接，并保證室外機排風扇的氣流方向向上。與現有技術相比，本實用新型因自收費亭外高處獲取的新鮮空氣經過冷凝水管預冷及組合式單盤管雙風機室內機冷卻除濕，通過個性化送風風道及末端裝置送至工作區域，在辦公桌下安裝抽吸式小風扇組，抽吸人體自腳至腰部形成的大部分向上的熱氣流，熱氣流通過桌面下安裝的小型風道被排出，并在收費窗口外形成第一道保護性風幕；落地安裝的空調室外機(冷凝器)排氣扇通過天方地圓連接，在收費亭窗口外側形成第二道保護性風幕；組合式盤管用于處理室內循環風(控制室內周邊環境的溫度)和由室外引入并預冷過的新風，絕熱擋板將其分為兩個隔間。因此，本實用新型通過輸送全新風至呼吸區及排除人體腰部以下的熱氣流，具備提高收費亭工作人員呼吸區的空氣品質的特點；通過個性化送風溫度和風速的控制，具備改善工作區熱環境的特點；通過同時在收費亭窗口外側形成的兩道風幕，具備有效阻止亭外污染空氣侵入的特點；通過單盤管雙風機室內機具備減少制冷劑環路及設備占用面積的特點；通過使用冷凝水預處理新風具備節能的特點；通過控制工作區溫度提高室內周邊區域溫度具備節能的特點。
圖I為本實用新型高速公路收費亭個性化環境控制系統一種實施例的整體結構示意圖；圖2.為本實用新型高速公路收費亭個性化環境控制系統一種實施例的單盤管處理兩股氣流系統原理示意圖；圖3為本實用新型高速公路收費亭個性化環境控制系統一種實施例的個性化通風空調輸配系統與人體熱氣流控制系統示意圖；圖4為本實用新型高速公路收費亭個性化環境控制系統一種實施例的圖3A-A剖視圖；圖5為本實用新型高速公路收費亭個性化環境控制系統一種實施例的收費窗口風眷保護系統結構不意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及其附圖進一步敘述本實用新型。本實用新型設計的高速公路收費亭個性化環境控制系統(簡稱控制系統，參見圖1-5)，該控制系統包括單盤管雙風機處理兩股氣流系統、個性化通風空調輸配系統、周邊環境控制系統、人體熱氣流控制系統和收費窗口風幕保護系統。I.單盤管雙風機處理兩股氣流系統所述的單盤管雙風機處理兩股氣流系統包括安裝在收費亭外的新風取風口 I、過濾器2、安裝在收費亭內的冷凝水預冷裝置(簡稱預冷裝置)3、組合式單盤管雙風機分體空調室內機(簡稱室內機)4、以及連接新風口 I、過濾器2、收費亭內的預冷裝置3和室內機4的個性化送風管道(簡稱新風管道)8，連接收費亭內的預冷裝置3與室內機4的冷凝水排水管22 (參見圖2);取自高處的新風自新風取風口 I，通過新風管道8進入過濾器2凈化過濾后，再由新風管道8送入收費亭內的預冷裝置3預冷處理新風，預冷后的新風再經室內機4 用于處理新風的隔間進行冷卻除濕；收費亭內的循環風通過室內機4的風口直接進入其循環風處理隔間進行冷卻除濕。經過室內機4冷卻除濕處理后的新風、亭內循環風兩股氣流送入收費亭內。所述室內機4與預冷裝置3均安裝在收費亭內側墻壁上，室內機4的安裝位置略高于預冷裝置3，兩機組之間應有適當的距離，室內機4的輸入口與預冷裝置3輸出口通過新風管道8相連接；所述室內機4的工作介質(制冷劑)循環方式可以是壓縮式、吸收式、吸附式或半導體制冷式等。室內機4中充注制冷劑的冷盤管20提供冷量，用于處理室內的循環空氣和取自室外的新鮮空氣。室內機4的風機運行狀態及送風狀態，如改變送風風速大小，可以通過控制器9的鍵盤控制，也可通過遙控器控制。室內機4的結構包括冷盤管20、絕熱擋板21、凝結水接水盤18、凝結水排水孔19和凝結水排水管22，所述絕熱擋板21將室內機4中的冷盤管20分成兩部分，一部分冷盤管用來完成與室內循環風換熱的環路(實施例的環路長度為I米，占全長的2/3)，熱交換的同時，另一部分冷盤管又可完成與高溫高濕的新風換熱的環路(實施例的環路長度為O. 5米，占全長的1/3)的熱交換；所述絕熱擋板21安裝在室內機4內部，要求其將冷盤管分成兩個部分，以形成兩個空氣通道；其形狀尺寸依照室內機4的外形尺寸確定，絕熱擋板21可采用螺栓或卡槽等方式連接；所述室內機4中冷盤管20的下方安裝冷凝水接水盤18，該接水盤18底設有排水坡度,并于最低盤角處打有凝結水排水孔19，排水孔19接有凝結水排水管22。這意味著所述室內機4中的冷盤管的凝結水不需要任何動力裝置，通過冷凝水排水管22直接靠重力自行流進預冷裝置3的冷凝水預冷盤管23中，用于預冷新風。所述冷凝水預冷裝置3安裝在亭內，位置略低于室內機4。包括凝結水接水盤18、凝結水排水孔19和冷凝水預冷盤管23，預冷裝置3的形狀可依其內部安裝盤管的外觀形狀尺寸確定。預冷裝置3外部可根據需要設有外保溫層。預冷裝置3與過濾器2、室內機4處理新風格間通過新風管道8和冷凝水排水管22相連，冷凝水排水管22材質可采用塑料等材料的軟連接，外部加橡塑保溫。所述過濾器2安裝在亭外，采用現有技術。其輸入口與設在高處新風取風口 I直接相連，另一端通過新風管道8由亭外延伸入亭內，與預冷裝置3的輸入口相連。所述過濾器2可以通過支架采用常規的密封防水措施固定在收費亭頂部，并與所述的新風管道8分別通過螺栓密封防水連接；新風管道8經收費亭頂或側墻上的孔洞延伸入收費亭內。所述過濾器2中含過濾、吸附材料以凈化新風，采用全部充滿方式設計，保證全部處理進入的新風。新風管道8與過濾器2的輸入口直接相連，新風取風口 I安裝在亭外較高處，以取得室外新鮮空氣(未被比重較大的汽車尾氣污染的空氣)。2.個性化通風空調輸配系統所述個性化通風空調輸配系統包括個性化送風口 5、風量調節閥6、風溫調節閥7、個性化送風風道8和控制器9 (參見圖3)。所述新風管道8的末端與個性化送風口 5及風量、風溫控制調節閥門相連接；新風風道8截面可以是圓形、方形、矩形或其他形狀，材質可以是金屬、塑料或其它合適材料的硬連接，其外部有保溫層、也可以有裝飾層；或帶保溫的軟連接。所述個性化送風末端5可安裝在工作人員的辦公桌面上、附近墻壁或工作人員附近其他位置，保證送風末端的位置在工作人員工作區域附近，新風能夠送至工作人員的呼吸區，且可以根據個人需要調節送風風速和溫度。所述個性化送風口末端或送風口 5的形狀可為圓形、方形等，尺寸可根據空調系統設計選取(實施例的個性化送風口末端采用出口 直徑為IOOmm的圓形自由射流風口)，個性化送風口末端內設六邊形蜂窩狀金屬網，以使出口氣流均勻柔和。個性化送風末端5的位置可直接手動或通過控制器9調節，以根據個性需要改變送風的方向。所述的風量調節閥6和風溫調節閥7分別安裝在新風風道8的末端管道內，并通過導線與所述控制器9相連接，且受控于控制器9，以調節控制送風風速和溫度。所述風量調節閥6和風溫調節閥7可以是通斷式電磁閥、電動調節閥或電動球閥。3.周邊環境控制系統所述周邊環境控制系統包括室內機4用于處理收費亭內循環風的空氣通道、雙風機中用于給亭內循環風提供動力的風機、冷盤管20中用于冷卻除濕收費亭內循環風的部分、室溫控制器；所述室溫控制器安裝在人員工作區內，并通過導線與對應風機變頻器相連接。收費亭內的循環風通過室內機4的風口直接進入其循環風處理隔間進行冷卻除濕，經過冷卻除濕處理后的收費亭內循環風被送入收費亭內。室溫控制器通過導線與對應風機變頻器相連接，以針對房間設定溫度調節風機轉速。4.人體熱氣流控制系統所述人體熱氣流控制系統包括抽吸式小風扇組11、人體熱氣流排風風道10、人體熱氣流排風口 12、導流百葉13和控制器9 (參見圖4)。抽吸式小風扇組11安裝在收費亭內辦公桌的桌面下,可調節；利用該抽吸式小風扇11主動吸收人體自身的發熱，弱化人體熱氣流的強度，使人體上部不會形成具有厚邊界層的湍流，使新風更容易穿透該熱氣流，從而提高人體吸入新風量。所述抽吸式小風扇組11可由2-5個抽吸式小風扇組成，實施例的抽吸式小風扇組11每組為3個抽吸式小風扇，每個抽吸式小風扇功率為6W ;抽吸式小風扇組11安裝在人體熱氣流排風管道10的前端，可通過螺栓或卡槽等方式連接，以便于拆卸、清洗。所述抽吸式小風扇組11可安裝兩組以上。每個抽吸式小風扇之間的安裝距離，以不超過工作人員腰部區域為宜。抽吸式小風扇組11通過導線與控制器9相連，使用者可根據自己的熱感自主通過控制器9控制抽吸式風扇開啟的個數。所述人體熱氣流排風風道10通過預埋件、膨脹螺栓或是射釘槍發的吊架形式安裝固定在收費亭工作人員的辦公桌下。人體熱氣流排風風道10截面可為圓形、方形或矩形(實施例選用矩形)，材質可以是金屬、塑料或其他適合材料。人體熱氣流排風風道10前端連接上述的抽吸式小風扇組11，另一端通過收費窗口所在側墻的孔洞延伸至亭外，其末端連接人體熱氣流排風口 12。所述人體熱氣流排風口 12安裝位置到達收費窗口下邊緣，在收費亭窗口外側形成第一道風幕，其形狀材質沒有特殊要求。人體熱氣流排風口 12內部裝有導流百葉13，導流百葉13傾斜安裝，傾斜角度為10-30度范圍內，可調節(同時保證熱氣流不通過窗口流回收費亭內，也不過多增大流動阻力),并且可拆卸,便于清洗。5.收費窗口風眷保護系統所述收費窗口風幕保護系統包括安裝在亭外的室外機17、室外機排風扇16、室外機熱氣流排風口 14、天方地圓15以及將它們連接在一起的室外機熱氣流排風管(天方地圓)15(參見圖5)。由上述人體熱氣流控制系統中抽吸的人體熱氣流，通過排風管送到收費窗口下邊緣，在收費亭窗口外側形成第一道風幕；落地安裝的空調室外冷凝器排氣扇16通過天方地圓15連接，在收費亭窗口外側形成第二道風幕。收費窗口外部在自下而上的雙重熱空氣幕的保護下，可有效防止因室外風侵入或大型車輛進收費站的活塞風侵入造成的室 內空氣污染。室外機熱氣流排風口 14內部也可裝有導流百葉13。所述室外機17可在收費窗口所在側墻的收費亭外落地安裝、或是在地面支架上等適宜位置安裝，并保證室外機排風扇16的氣流方向向上；室外機排風扇16通過焊接、卡槽、螺栓等連接方式與天方地圓15的前端連接,天方地圓15的末端連接室外機熱氣流排風口 14。天方地圓15前端與室外機排風扇16連接處截面為圓形，沿著排氣氣流方向，到達末端變為矩形截面，其材質可為金屬、塑料等。所述室外機熱氣流排風口 14也安裝在收費窗口下邊緣，安裝高度略低于上述的人體熱氣流排風口 12的位置(實施例為低10cm)，以保證人體熱氣流順利排出。所述控制器9通過導線與所述室內機4、個性化送風口 5、風量調節閥6、風溫調節閥7以及吸式小風扇組11相連來控制各部件運行狀態和送風狀態，它可安裝在收費亭工作人員的辦公桌面上或其他合適的位置。控制器9面板上設有液晶顯示屏及“開啟/關閉”、“設置”和“調節”按鈕，使用人員可自行設置、調節室內機4的運行參數、送風溫度，可以通過調節個性化送風口 5、風量調節閥6、風溫調節閥7的設置來調整個性化送風系統的送風方式，還可以控制吸式小風扇組11的開啟個數，來滿足個性化的舒適性要求。所述的個性化送風口 5、風量調節閥6、風溫調節閥7也可通過手動調節。控制器9本身是現有技術。本實用新型利用室內機排出的冷凝水來預冷新風，并將空調室內機的制冷盤管分為兩部分，分別用來處理預冷后的新風和亭內的循環風兩股氣流，提高了空調的制冷效率，節省了換熱器的面積；同樣采用了個性化的送風方式，即在送風末端安裝了控制裝置，以調節送風溫度、風速等，使送風更加科學；增加了人體熱氣流的控制系統，降低了人體周圍的溫度，使人體吸入更多新鮮空氣；同時，排出的人體熱氣流與空調的室外機在收費窗口下形成了兩道風幕，有效的阻隔了收費亭外污染空氣的入侵。本實用新型未述及之處適用于現有技術。本實用新型同時適用于報刊亭，小區崗亭，停車場收費亭等暴露在高污染空氣室外環境下的不完全封閉小型建筑。本實用新型投資少，見效快，安裝方便簡易。節能效果明顯并有效改善環境，可以實現工業化、標準化。
權利要求1.一種高速公路收費亭個性化環境控制系統，其特征在于該控制系統包括單盤管雙風機處理兩股氣流系統、個性化通風空調輸配系統、周邊環境控制系統、人體熱氣流控制系統和收費窗口風眷保護系統； 所述的單盤管雙風機處理兩股氣流系統包括安裝在收費亭外的新風取風口、過濾器、安裝在收費亭內的冷凝水預冷裝置、組合式單盤管雙風機分體空調室內機、以及連接新風取風口、過濾器、預冷裝置和室內機的個性化送風管道，連接預冷裝置與室內機的冷凝水排水管； 所述室內機與預冷裝置均安裝在收費亭內側墻壁上，室內機的安裝位置略高于預冷裝置，兩機組之間應有適當的距離，室內機的輸入口與預冷裝置輸出口通過新風管道相連接；所述室內機包括冷盤管、絕熱擋板、凝結水接水盤、凝結水排水孔和凝結水排水管；所述冷凝水預冷裝置包括凝結水接水盤、凝結水排水管和冷凝水預冷盤管；所述絕熱擋板將室內機中的冷盤管分成兩部分，形成兩個空氣通道，冷盤管的下方安裝冷凝水接水盤，該接水盤安裝后底面有排水坡度，并于接水盤最低盤角處打有凝結水排水孔，凝結水排水孔接有凝結水排水管，冷凝水排水管與冷凝水預冷盤管相連接； 所述個性化通風空調輸配系統包括個性化送風口、風量調節閥、風溫調節閥、個性化送風風道和控制器；所述新風管道的末端與個性化送風口及風量調節閥、風溫調節閥門相連接；所述風量調節閥和風溫調節閥分別安裝在新風風道的末端管道內，并通過導線與所述控制器相連接； 所述周邊環境控制系統包括室內機用于處理收費亭內循環風的空氣通道、雙風機中用于給收費亭內循環風提供動力的風機、冷盤管中用于冷卻除濕亭內循環風的部分、室溫控制器；所述室溫控制器安裝在人員工作區內，并通過導線與對應風機變頻器相連接； 所述人體熱氣流控制系統包括抽吸式小風扇組、人體熱氣流排風風道、人體熱氣流排風口、導流百葉和控制器；所述抽吸式小風扇組由2-5個抽吸式小風扇組成，抽吸式小風扇組通過導線與控制器相連，抽吸式小風扇組安裝在收費亭內辦公桌的桌面下；所述人體熱氣流排風風道固裝在收費亭工作人員的辦公桌下；其一端與抽吸式小風扇組連接，另一端通過收費窗口所在側墻的孔洞延伸至收費亭外，并在其末端安裝人體熱氣流排風口 ；人體熱氣流排風口內部裝有導流百葉，導流百葉傾斜安裝； 所述收費窗口風幕保護系統包括安裝在亭外的室外機、室外機排風扇、室外機熱氣流排風口、天方地圓以及將它們連接在一起的室外機熱氣流排風管，室外機落地安裝，室外機熱氣流排風口通過天方地圓和室外機排風扇與室外機連接，并保證室外機排風扇的氣流方向向上。
2.根據權利要求I所述的高速公路收費亭個性化環境控制系統，其特征在于所述絕熱擋板將室內機中的冷盤管分成兩部分，一部分冷盤管的循環風換熱環路長度為I米，另一部分冷盤管的新風換熱環路長度為O. 5米。
3.根據權利要求I所述的高速公路收費亭個性化環境控制系統，其特征在于所述個性化送風口末端采用出口直徑為IOOmm的圓形自由射流風口 ；所述個性化送風口末端內安裝有六邊形蜂窩狀金屬網。
4.根據權利要求I所述的高速公路收費亭個性化環境控制系統，其特征在于所述抽吸式小風扇組安裝兩組以上。
5.根據權利要求I所述的高速公路收費亭個性化環境控制系統，其特征在于所述導流百葉傾斜安裝的傾斜角度為10-30度。
專利摘要本實用新型公開一種高速公路收費亭個性化環境控制系統，其特征在于該控制系統包括單盤管雙風機處理兩股氣流系統、個性化通風空調輸配系統、周邊環境控制系統、人體熱氣流控制系統和收費窗口風幕保護系統；本實用新型利用室內機排出的冷凝水來預冷新風，并將空調室內機的制冷盤管分為兩部分，分別用來處理預冷后新風和收費亭內的循環風，提高了空調制冷效率,節省了換熱器面積；同樣采用了個性化的送風方式，即在送風末端安裝了控制裝置，使送風更加科學；增加了人體熱氣流控制系統，降低了人體周圍的溫度,使人體吸入更多新鮮空氣；同時，排出的人體熱氣流與空調的室外機在收費窗口下形成了兩道風幕，有效的阻隔了收費亭外污染空氣的入侵。
文檔編號F24F7/06GK202598700SQ20122029232
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月20日 優先權日2012年6月20日
發明者楊斌, 何耀東, 王書中, 冀海燕 申請人:河北工業大學