CN103453153A - 单元模块组合风阀 - Google Patents

Abstract

单元模块组合风阀，以大幅度地提高组合风阀安装、使用和维护的便利性，改善其制造和使用的经济性，并有效提高其通风面积。它包括：整体框架（50），其内固定设置由相平行的横板（51）、纵板（52）形成的框架格栅；单元模块（10），设置于框架格栅的各矩形网格内，各单元模块（10）具有驱动其叶片启闭的内传动机构，同时具有将相邻单元模块（10）的内传动机构传动连接的联轴结构（34）；联动装置，设置于框架（50）上，用于驱动各排或者各列单元模块（10）的内传动机构。

Description

单元模块组合风阀

技术领域

本发明涉及一种用于控制和调节通风管路气流的风道阀门。 

背景技术

风道阀门是各种通风管路中一种常用的装置，其基本功能是根据通风系统的实际需求，完全阻断或完全开启通风管路，也可以根据需求局部适量开启，以达到调节管路通过的气流流量。 

目前，这种风阀最常见的形式是百叶风阀，通风管路关闭、开启或局部开启的基本功能通过多组叶片不同角度的同步转动实现。这类风阀的实际应用中，存在如下不足：1、缝隙漏风。由于百叶风阀由多组叶片构成，风阀关闭时，叶片之间客观上必然存在不完全闭合的缝隙，且叶片越多，缝隙也越多，风阀关闭时其相应的漏风量也越多。当承受的管内风压越高时，则缝隙漏风量也随之增大；2、面积有效率较低。当风阀开启时，叶片自身的体量外型将减少风阀有效通过面积；3、金属耗量与制作成本高。在关闭风阀两侧，由于压差的存在，风阀叶片需要承受这个压差所形成的压力。为了抵抗风压导致的形变，风阀叶片多用刚性材料制作，且以金属材料实用最广。叶片在风阀的实际应用中，每组单一叶片，独立负担该风阀的某一部分矩形断面，其断面矩形长边的实际长度，成为控制整个阀体的要素。随着这个长度增加，对叶片材料的抗弯强度要求亦将相应增高，叶片矩形长边的长度越长，对金属材质的刚度要求亦高、金属型材的实耗量亦越大。换言之，随着风阀断面的增大，风阀的金属耗材将呈非线性增涨。相应地，风阀的自重、制作成本也将呈非线性增涨。以至当今的市场上，大型风阀的制作成本和实际销售价格，至今居高不下。 

为解决上述问题，申请人在专利号ZL201120123980.6为的实用新型专利申请说明书中提出了一种幕帘风阀，该幕帘风阀包括柔性幕帘和驱动其收放运动的驱动装置，以及固定设置在柔性幕帘收放运动平面两侧的前 侧格栅、后侧格栅，柔性幕帘的上端与卷轴固定连接，驱动装置包括安装在卷轴下方的动力轴和驱动该动力轴旋转的电机，卷轴、动力轴通过传动机构传动连接。该幕帘风阀具有良好的密闭性能，而且结构简单、控制操作简便，且可大幅度地降低风阀的生产成本。但在实际工程实践中发现，当这种幕帘风阀运用于大型、超大型断面的通风截面时，柔性幕帘长度过长，其卷轴卷绕柔性幕帘直径过大，由于柔性幕帘呈渐开线环绕卷轴，幕帘收放时，其每周表面积的变化，使得幕帘受力、张紧度亦随之变化，从而导致的结果是：要么导致幕帘因松驰过度而漏风，要么幕帘张紧过度而导致幕帘撕裂或张紧传动机构受损。因此，其适用范围受到一定的制约。 

除上述两种风阀外，应用于诸如隧道等大型、超大型断面的通风截面时，通常采用组合风阀，即由多个单体百叶风阀组合拼装而成，每个单体风阀均具有独立的机架结构和传动机构，因此会产生如下问题：1、组合体的阻风面积为各单体风阀机架结构投影面积之和，使有效通风面积大为降低，通风关节效率大为降低；2、需在组合体外另设一套连接各单体风阀的联动传动机构，使得整套组合风阀体积巨大，制造、运输、安装均十分不便；3、当组合体中某台单体风阀出现故障时，将其从组合体上拆下进行更换或者维修也十分困难；4、单体风阀的机架结构为厚重的金属型材，金属材料耗量大，不利于降低生产成本和使用费用。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种单元模块组合风阀，以大幅度地提高组合风阀安装、使用和维护的便利性，改善其制造和使用的经济性，并有效提高其通风面积。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下： 

本发明的单元模块组合风阀，其特征是它包括：整体框架，其内固定设置由相平行的横板、纵板形成的框架格栅；单元模块，设置于框架格栅的各矩形网格内，各单元模块具有驱动其叶片启闭的内传动机构，同时具有将相邻单元模块的内传动机构传动连接的联轴结构；联动装置，设置于框架上，用于驱动各排或者各列单元模块的内传动机构。 

本发明的有益效果如下： 

1、模块化组合。各单元模块具有一体化的内传动机构、联轴结构，大大简化了组合式风阀结构，单元模块可以方便的独立拆装、维修和更换；组合风阀安装、使用和维护的便利性得以大幅度地提高； 

2、将风阀基本功能与其结构受力分而治之。以整体框架及其框架格栅作为受力结构，单元模块则为轻质薄板钢材制造，组合体结构形成的阻风面积相比大为减小，因此能有效提高组合风阀的通风面积； 

3、结构紧凑，制作成本低。由于单元模块内传动机构需要的驱动力小，联动装置可方便地集成安装于整体框架上，使组合风阀的结构更为紧凑，方便安装、运输和操作；单元模块、整体框架及框架格栅可以按一定模数生产，能方便地和很好地适应不同形状、不同面积的通风截面；大幅度地减少了金属材料的使用量，可有效地降低组合风阀的制造费用。 

附图说明

本说明书包括如下十幅附图： 

图1是本发明单元模块组合风阀中整体框架的结构示意图； 

图2是本发明单元模块组合风阀实施例1的结构示意图； 

图3是本发明单元模块式组合风阀实施例1中多个单元模块横向成排组合的示意图； 

图4是图2中局部A的放大示意图； 

图5是图2中局部B的放大示意图； 

图6是本发明单元模块组合风阀中单元模块的刚性叶片的启闭方式示意图； 

图7是本发明单元模块组合风阀实施例1中单元模块的结构示意图； 

图8是本发明单元模块组合风阀实施例2的结构示意图； 

图9是本发明单元模块组合风阀中单元模块的环状柔性带叶片的启闭方式示意图； 

图10是沿图9中C-C线的剖视图。 

图中示出零部件、部位及所对应的标记：单元模块10、轻质框架11、左侧刚性叶片12a、右侧刚性叶片12b、导向杆13、密封条14；横杆21、 螺母21a、纵向螺杆22、第一锥齿轮23；中轴30、调节拨轮30a、左侧伸缩轴31、右侧伸缩轴32、第二锥齿轮33、联轴结构34；环状柔性带叶片40、张紧支柱41、分解承压格栅42、横向螺杆43、横向横杆43a、竖向螺杆44、竖向横杆44a、第三锥齿轮45；整体框架50，横板51、纵板52；减速电机60、离合器61、手柄62、传动轴63、换向传动机构64。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

参照图1、图2和图8，本发明的单元模块组合风阀包括：整体框架50，其内固定设置相平行的横板51、纵板52形成的框架格栅作为受力结构；单元模块10，设置于框架格栅的各矩形网格内，各单元模块10具有驱动其叶片启闭的内传动机构，同时具有将相邻单元模块10的内传动机构传动连接的联轴结构34；联动装置，设置于整体框架50上，用于驱动各排或者各列单元模块的内传动机构。 

本发明的单元模块组合风阀，实现了模块化组合，各单元模块10具有一体化的内传动机构、联轴结构34，大大简化了组合式风阀结构，单元模块可以方便的独立拆装、维修和更换，组合风阀安装、使用和维护的便利性得以大幅度地提高。以整体框架50及其框架格栅作为受力结构，单元模块10轻质框架采用轻质薄板制造，组合体结构形成的阻风面积相比大为减小，因此能有效提高组合风阀的通风面积。单元模块10、整体框架50及框架格栅可以按一定模数生产，能方便地和很好地适应不同形状、不同面积的通风截面；大幅度地减少了金属材料的使用量，可有效地降低组合风阀的制造费用。 

参照图1、图2、图3、图4和图8，所述联动装置包括安装于框架50上的传动轴63，以及由该传动轴63驱动的换向传动机构64，换向传动机构64对应于各排或者各列单元模块10的传动机构设置，传动轴63由手柄62和/或减速电机60驱动旋转。换向传动机构64通常可采用一对相啮合的锥形齿轮或者蜗轮蜗杆传动机构。由于单元模块10内传动机构需要的驱动力小，联动装置可方便地集成安装于整体框架上，使组合风阀的结构更为紧凑，方便安装、运输和操作。 

参照图3、图5和图10，所述内传动机构包括安装在轻质框架11内的主传动轴，该主传动轴由中轴30和与之螺纹连接的左侧伸缩轴31、右侧伸缩轴32构成，左侧伸缩轴31与中轴30、右侧伸缩轴32与中轴30的连接螺纹旋向相反，左侧伸缩轴31、右侧伸缩轴32各通过导向键、导向槽导向结构分别与安装于轻质框架11传动箱上的第二锥齿轮33形成轴向滑动连接，所述联轴结构34设置于左侧伸缩轴31、右侧伸缩轴32的外轴端。中轴30上设置有调节拨轮30a，安装或者拆除单元模块10时，通过该调节拨轮30a转动中轴30，使左侧伸缩轴31、右侧伸缩轴32向两侧外伸出或者向内回缩，使联轴结构34连接相邻单元模块风阀10的传动机构或者解除连接。联轴结构34可采用插接结构。 

参照由图2、图3和图6、图7示出的实施例1，所述单元模块10采用由左侧刚性叶片12a、右侧刚性叶片12b构成的活页式刚性叶片，相对于现有单开式叶片风阀，可使单元模块10的厚度减少近一半，重量也相应大大减小。所述内传动机构还包括安装在轻质框架11内的一对纵向螺杆22，横杆21通过其两端的螺母21a与该对纵向螺杆22构成丝杆螺母机构。左侧刚性叶片12a、右侧刚性叶片12b的下端与横杆21铰接，上端则与固定安装于轻质框架11上的导向杆13滑动连接。安装于纵向螺杆22上的第一锥齿轮23与第二锥齿轮33相啮合。 

参照由图8、图9和图10示出的实施例2，所述单元模块10采用张紧于一对横向横杆43a和一对竖向横杆44a上的环状柔性带叶片40，以进一步地减少金属材料的用量。该对横向横杆43a的两端通过螺母与一对横向螺杆43构成横向丝杆螺母机构，该对竖向横杆44a的两端通过螺母与一对竖向螺杆44构成竖向丝杆螺母机构，安装于横向螺杆43、竖向螺杆44上的第三锥齿轮45与第二锥齿轮33相啮合。参照图9，当该对竖向横杆44a反向移动至竖向外端极限位置时，该对横向横杆43a同时反向移动到横向内端极限位置，单元模块10完全关闭。当该对横向横杆43a反向移动到横向外端极限位置时，该对竖向横杆44a同时反向移动至竖向内端极限位置，单元模块10完全开启。 

参照图9，所述横向螺杆43、竖向横杆44a的内端外设置有用于张紧环状柔性带叶片40的张紧支柱41，张紧支柱41与轻质框架11固定连接。 所述竖向横杆44a面对单元模块风阀10的迎风面，其外侧设置有与轻质框架11固定连接的分解承压格栅42。 

以上所述只是用图解说明本发明单元模块组合风阀的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。 

Claims (7)

1.单元模块组合风阀，其特征是它包括：整体框架（50），其内固定设置由相平行的横板（51）、纵板（52）形成的框架格栅；单元模块（10），设置于框架格栅的各矩形网格内，各单元模块（10）具有驱动其叶片启闭的内传动机构，同时具有将相邻单元模块（10）的内传动机构传动连接的联轴结构（34）；联动装置，设置于框架（50）上，用于驱动各排或者各列单元模块（10）的内传动机构。

2.如权利要求1所述的单元模块组合风阀，其特征是：所述联动装置包括安装于框架（50）上的传动轴（63），以及由该传动轴（63）驱动的换向传动机构（64），换向传动机构（64）对应于各排或者各列单元模块（10）的内传动机构设置，传动轴（63）由手柄（62）和/或减速电机（60）驱动旋转。

3.如权利要求2所述的单元模块组合风阀，其特征是：所述内传动机构包括安装在轻质框架（11）内的主传动轴，该主传动轴由中轴（30）和与之螺纹连接的左侧伸缩轴（31）、右侧伸缩轴（32）构成，左侧伸缩轴（31）与中轴（30）、右侧伸缩轴（32）与中轴（30）的连接螺纹旋向相反，左侧伸缩轴（31）、右侧伸缩轴（32）各通过导向键、导向槽导向结构分别与安装于轻质杠架（11）传动箱上的第二锥齿轮（33）形成轴向滑动连接，所述联轴结构（34）设置于左侧伸缩轴（31）、右侧伸缩轴（32）的外轴端。

4.如权利要求3所述的单元模块组合风阀，其特征是：所述单元模块风阀（10）采用由左侧刚性叶片（12a）、右侧刚性叶片（12b）构成的活页式刚性叶片；所述内传动机构还包括安装在轻质框架（11）内的一对纵向螺杆（22），横杆（21）通过其两端的螺母（21a）与该对纵向螺杆（22）构成丝杆螺母机构；左侧刚性叶片（12a）、右侧刚性叶片（12b）的下端与横杆（21）铰接，上端则与固定安装于轻质框架（11）上的导向杆（13）滑动连接；安装于纵向螺杆（22）上的第一锥齿轮（23）与第二锥齿轮（33）相啮合。

5.如权利要求3所述的单元模块组合风阀，其特征是：所述单元模块（10）采用张紧于一对横向横杆（43a）和一对竖向横杆（44a）上的环状柔性带叶片（40），该对横向横杆（43a）的两端通过螺母与一对横向螺杆（43）构成横向丝杆螺母机构，该对竖向横杆（44a）的两端通过螺母与一对竖向螺杆（44）构成竖向丝杆螺母机构，安装于横向螺杆（43）、竖向螺杆（44）上的第三锥齿轮（45）与第二锥齿轮（33）相啮合。

6.如权利要求5所述的单元模块组合风阀，其特征是：所述横向螺杆（43）、竖向横杆（44a）的内端外设置有用于张紧环状柔性带叶片（40）的张紧支柱（41），张紧支柱（41）与轻质框架（11）固定连接。

7.如权利要求5所述的单元模块组合风阀，其特征是：所述竖向横杆（44a）面对单元模块风阀（10）的迎风面，其外侧设置有与轻质框架（11）固定连接的分解承压格栅（42）。

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