浅谈一种电梯通风系统设计方案

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[摘要]针对传统设计的电梯轿厢强制通风装置噪音大、耗能、长时间运行易出故障等问题，提出了一种利用电梯上下运行时空气气流特点，通过对电梯轿厢局部改造或重新设计，增加轿厢强制通风设施，有效改善电梯轿厢空气质量，满足电梯承运舒适度要求，实现轿厢自然通风的设计方案，具有结构简单、制造（改造）成本低、无须供电、无噪音、通风效果好、使用寿命长等优点，实际应用中推广价值较高。

[关键词]电梯；通风设计

1技术背景

电梯轿厢作为电梯运送乘客的主要部件，其坚固性、可靠性直接关系到乘客安全和乘坐舒适度。电梯轿厢关门时除留有的必要通风孔外，形成了一种相对密封的结构。由于其内部空气流通量小，人在其中有明显的闷热感和不适感，所以通常设计有强制通风设备解决此问题。但目前常用的轿厢强制通风设备噪音大，舒适性差，特别是在轿厢乘员多、空气对流差、强制通风设备未运行等情况下，轿内空气质量及含氧量会变差，给乘客带来明显不适感。如果有人在电梯中携带有异味物品，在轿箱内吸烟等情况，电梯轿厢中产生的异味及不洁空气久久不能散去。在发生电梯故障，长时间困人等极端情况下，甚至可能造成轿内人员缺氧窒息，严重影响到公共场所环境和人身安全。

2设计思路与结构形式

针对上述存在问题，本文提出了一种靠轿厢自然通风且无噪音的可靠性电梯通风系统设计方案。通过对电梯轿厢进行适当改造设计，利用电梯上下运行时空气流动特点，强制增加进入轿厢内空气量，同步置换出轿厢内污浊空气，起到了有效改善轿内空气质量、增加空气含氧量的效果，提高了电梯乘坐舒适性和使用安全性。本设计结构形式主要由轿厢通风管4、通风单向阀（6、7）、限位螺母5、轿壁百叶窗（2、3）、通气孔8等组成，其具体结构形式见上图。其中，轿厢通风管4分别位于电梯轿厢1的四角处，从电梯轿厢1的顶部竖直贯穿至电梯轿厢1的底部，利用上下限位螺母与电梯轿厢上下连接，在轿厢通风管4的管壁上开有若干通风孔8。轿厢通风管4的形状、尺寸及材质可根据电梯轿厢结构形式、内部材料、装饰效果及通风效果灵活选择和调整，例如采用圆弧状、三角形等形式设计。4个轿厢通风管分别在轿厢上下部位置各设置一个通风单向阀（6、7）。其中，第一单向阀6连通设置在所述轿厢通风管4的顶端，且其气流方向为从上至下。第二单向阀7连通设置在轿厢通风管4的底端，且其气流方向为从下至上。通风单向阀的设计应充分考虑到空气气流能使该阀轻易导通因素。在电梯轿厢1侧壁上部左右两侧以轿壁百叶窗（2、3）形式开设两处通风孔，其位置宜设置在轿厢上部且开孔尺寸应符合《电梯制造与安装验收规范》（GB7588-2003）有关要求，能有效防止人员通过该孔危及电梯运行安全。第一轿壁百叶窗2的叶片呈倾斜设置，其叶片靠近电梯轿厢1内部的一端高于其另一端，第二百叶窗3其叶片靠近电梯轿厢1内部的一端低于其另一端。在气温较低或风扇等强制通风设备开启状态下，该百叶窗可手动关闭，增加轿厢密封性。限位螺母5位于轿厢上下外平面处，起到固定及调整通风管位置的作用。如电梯轿厢采用一体化设计，可取消该限位螺母，将通风管直接与轿厢直接固定。

3工作原理

本设计方案工作原理巧妙利用了电梯上下运行时空气气流特点，通过单向阀单向导通，强制实现轿厢内空气置换。具体过程如下：当电梯轿厢在上升过程中，第一通风单向阀6在气流作用下向下单向导通，由于第二通风单向阀7处于封闭状态，电梯井道中气流经第一单向阀6、通气孔8以及轿壁百叶窗3进入电梯轿厢1内部，强制增加进入轿厢内新鲜空气量，利用空气对流原理通过轿壁百叶窗2置换出轿厢内污浊空气；当电梯轿厢在下降过程中，第二通风单向阀7在气流作用下向下单向导通，由于第一通风单向阀6处于封闭状态，电梯井道中气流经第二单向阀7、通气孔8以及轿壁百叶窗2进入电梯轿厢1内部，强制增加进入轿厢内空气量，利用空气对流原理通过轿壁百叶窗3置换出轿厢内污浊空气；并当电梯轿厢1处于静止状态时，由于轿壁百叶窗（2、3）始终处于开启状态，有效增大了轿厢通风面积，实现了轿厢内部与外界的有效空气对流。

4结语

采用传统设计的电梯轿厢强制通风装置，目前多采用顶置式风扇或空调形式来实现，存在轿内噪音大、耗能、长时间运行易出故障等问题。同时，由于部分使用单位人为原因，不能保证风扇或空调始终处于运行状态，加上轿厢原设计通风孔过小等原因，容易导致电梯轿内空气流通性差，舒适性甚至安全性达不到要求等问题。本文提出的一种利用电梯上下运行时空气气流特点，对电梯轿厢进行局部改造或重新设计，实现了轿厢自然通风且无噪音、无能耗、可靠性高的通风系统设计方案，大大改善了电梯轿厢空气质量，较好满足了电梯承运舒适度要求。

作者:王延东 王佳 单位:山东省特种设备检验研究院济宁分院