CN105298876B - 风管机的风叶电机搭配方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风管机的风叶电机搭配方法及系统，方法包括：基于风管机的性能需求、可用的轴流风叶个数和电机个数获得由电机与轴流风叶的不同搭配方式所形成的多个初选方案；测试多个初选方案，获得多个预设工艺参数的数值；比较各个初选方案的预设工艺参数的数值、性能特点和/或成本，甄选出符合预设条件的初选方案作为优选的风叶电机搭配方案。根据风管机的性能需求、可用的轴流风叶个数和电机个数来设计出多种初选方案，再通过测试和比较来甄选出符合预设条件的初选方案作为优选的风叶电机搭配方案，从而不再局限于现有风管机固有的风叶电机搭配方式，使风管机组能够更合理的利用电机，并在设计初期降低机组开发成本，丰富风管机的产品类型。

Description

风管机的风叶电机搭配方法及系统

技术领域

本发明涉及风管机领域，尤其涉及一种风管机的风叶电机搭配方法及系统。

背景技术

风管机，即风管式空调机，其空调机能够通过联接的风管向室内区域送风。目前主流的风管机多采用离心风叶，电机与风叶的连接方式多为风叶内嵌轴套，以轴套里的内六角螺钉紧固在电机轴对应的位置上，借此可以将风叶固定在电机轴上。由于离心风叶的特性只能实现单向旋转出风，因此该类单向出风风管机的电机和风叶的搭配形式较为单调固化。

受到这种电机传动方式的限制，风叶与电机需要同轴设置，如果需要增加风叶数量，则需要通过联轴器将额外的转动轴与电机轴同轴连接，或者直接增加电机，从而增加机组成本。

发明内容

本发明的目的是提出一种风管机的风叶电机搭配方法及系统，能够不局限于现有风管机固有的风叶电机搭配方式，根据需求甄选出较优的风叶电机搭配方案。

为实现上述目的，本发明提供了一种风管机的风叶电机搭配方法，包括：

基于所述风管机的性能需求、可用的轴流风叶个数和电机个数获得由电机与轴流风叶的不同搭配方式所形成的多个初选方案；

测试所述多个初选方案，获得多个预设工艺参数的数值；

比较各个初选方案的预设工艺参数的数值、性能特点和/或成本，甄选出符合预设条件的初选方案作为优选的风叶电机搭配方案。

进一步的，在形成初选方案之前，还包括：

根据所述风管机风量要求确定所述风管机可用的轴流风叶个数；

判断所述风管机可用的轴流风叶个数是否为1；

如果轴流风叶个数为1，则直接确定单风叶单风机同轴连接的搭配方案作为优选的风叶电机搭配方案。

进一步的，如果轴流风叶个数大于1，则形成多个初选方案，所述初选方案包括：每个电机仅驱动一个轴流风叶的风叶电机搭配方案，或者每个电机驱动一个或多个轴流风叶的风叶电机搭配方案。

进一步的，每个电机仅驱动一个轴流风叶的风叶电机搭配方案具体包括：双向出风式的风叶电机同轴连接方案。

进一步的，每个电机驱动多个轴流风叶的风叶电机搭配方案具体包括：涡轮蜗杆传动式、带传动式或链传动式的风叶电机传动连接方案。

进一步的，预设条件为噪声和风量在预设数值范围内时成本最低，或者成本和风量在预设数值范围内时噪音最低，或者成本和噪音在预设数值范围内风量最大。

为实现上述目的，本发明提供了一种风管机的风叶电机搭配系统，包括：

初选方案形成模块，用于基于所述风管机的性能需求、可用的轴流风叶个数和电机个数获得由电机与轴流风叶的不同搭配方式所形成的多个初选方案；

初选方案测试模块，用于测试所述多个初选方案，获得多个预设工艺参数的数值；

初选方案比较模块，用于比较各个初选方案的预设工艺参数的数值、性能特点和/或成本；

优选方案选择模块，用于基于所述初选方案比较模块的比较结果甄选出符合预设条件的初选方案作为优选的风叶电机搭配方案。

进一步的，还包括：

风叶个数确定模块，用于根据所述风管机的风量要求确定所述风管机可用的轴流风叶个数；

单风叶判断模块，用于判断所述风管机可用的轴流风叶个数是否为1；如果轴流风叶个数为1，则所述优选方案选择模块直接确定单风叶单风机同轴连接的搭配方案作为优选的风叶电机搭配方案。

进一步的，如果轴流风叶个数大于1，则形成多个初选方案，所述初选方案包括：每个电机仅驱动一个轴流风叶的风叶电机搭配方案，或者每个电机驱动一个或多个轴流风叶的风叶电机搭配方案。

进一步的，每个电机仅驱动一个轴流风叶的风叶电机搭配方案具体包括：双向出风式的风叶电机同轴连接方案。

进一步的，每个电机驱动多个轴流风叶的风叶电机搭配方案具体包括：涡轮蜗杆传动式、带传动式或链传动式的风叶电机传动连接方案。

进一步的，预设条件为噪声和风量在预设数值范围内时成本最低，或者成本和风量在预设数值范围内时噪音最低，或者成本和噪音在预设数值范围内风量最大。

基于上述技术方案，本发明根据风管机的性能需求、可用的轴流风叶个数和电机个数来设计出多种初选方案，再通过测试和比较来甄选出符合预设条件的初选方案作为优选的风叶电机搭配方案，从而不再局限于现有风管机固有的风叶电机搭配方式，使风管机组能够更合理的利用电机，并在设计初期降低机组开发成本，丰富风管机的产品类型。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为采用本发明中一种风叶电机搭配方案实例的双向出风风管机的结构示意图。

图2为采用本发明中另一种风叶电机搭配方案实例的双向出风风管机的结构示意图。

图3为采用本发明中又一种风叶电机搭配方案实例的双向出风风管机的结构示意图。

图4为本发明风管机的风叶电机搭配方法的一实施例的流程示意图。

图5为本发明风管机的风叶电机搭配方法的另一实施例的流程示意图。

图6为本发明风管机的风叶电机搭配系统的一实施例的结构示意图。

图7为本发明风管机的风叶电机搭配系统的另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

现有的风管机多采用离心风叶，且电机和风叶的连接方式多采用风叶与电机轴固定的配合方式，限制了此类风管机的出风功能和风叶电机搭配方式。本发明选择了能够实现双向出风的轴流风叶取代离心风叶，并且采用了更加灵活的电机和轴流风叶的搭配方式作为设计的备选方案，通过与需求相关的预设条件来甄选较合适的搭配方案，从而不再局限于现有风管机固有的风叶电机搭配方式，使风管机组能够更合理的利用电机，并在设计初期降低机组开发成本，丰富风管机的产品类型。

如图1所示，为采用本发明中一种风叶电机搭配方案实例的双向出风风管机的结构示意图。图1中的双向出风风管机包括：机壳1、至少一个电机4(被轴流风叶2所遮挡)和由至少一个电机4驱动的至少两个轴流风叶2。至少一个电机4和至少两个轴流风叶2设置在机壳1内，机壳1在不同的两个方向设有出风口，通过改变至少一个电机4的驱动方向实现两种不同的出回风方向。

机壳1在六个面分别由前侧板16、上顶板12、后侧板11、左侧板14、右侧板15和下侧板13构成，其中前侧板16设有第一出风口18，下侧板13设有第二出风口17。根据冷热空气流动特点，可以在双向出风风管机处于制冷状态下，由第一出风口18出风，第二出风口17回风；而在双向出风风管机处于制热状态下，由第二出风口17出风，第一出风口18回风。

图1中的电机4可以为至少两个，并且每个电机4驱动至少一个轴流风叶2。而在机壳1内还可以进一步包括蒸发器5，至少两个电机4可以设置为靠向所述蒸发器5的一侧，如同图1所示的被轴流风叶2所遮挡，在另一个搭配方案中，也可以将至少两个电极4设置在背向蒸发器5的一侧。此外，至少两个轴流风叶2的外部可以设置导流圈组件3，从而形成轴流风叶组件。

当电机4数量少于轴流风叶2的数量时，则需要考虑电机4通过传动机构同时驱动至少两个轴流风叶2的搭配方式。当然，这也包括了部分电机同轴连接轴流风叶，而部分电机通过传动机构同时驱动多个轴流风叶的情形。

如图2所示，为采用本发明中另一种风叶电机搭配方案实例的双向出风风管机的结构示意图。在本实施例中，传动机构为涡轮蜗杆传动机构，电机4可以设置在至少两个轴流风叶2之间或一侧，且电机4的输出轴与涡轮蜗杆传动机构中的蜗杆6同轴连接，涡轮蜗杆传动机构中的涡轮7分别设置在每个轴流风叶2的转轴上，通过蜗杆6与涡轮7的配合进行驱动。电机设置的位置可以如图2所示的位于至少两个轴流风叶2一侧的机组电器盒41内，拆开电器盒盖42可以安装该电机4，蜗杆6一端连接电机4的输出轴，另一端通过轴承固定在机壳1的侧板(右侧板15)上。

在另一个实施例中，电机4可以设置在至少两个轴流风叶2中任意两个相邻的轴流风叶2之间，此时由于电机4两侧都有轴流风叶2，因此需要将蜗杆6分割为两段，并使电机4的输出轴的两侧连接两段蜗杆6。当电机4转动时，蜗杆6随之转动，而蜗杆6能够将其转动转化为转轴与蜗杆轴线垂直的涡轮7的旋转运动，从而带动轴流风叶2转动，通过电机4的正反转能够带动轴流风叶2的正向或反向转动。

除了采用涡轮蜗杆传动机构作为双向出风风管机的传动机构之外，还可以采用其它传动形式，例如图3所示的带传动机构，其中电机4与至少两个轴流风叶2中任一个轴流风叶2同轴设置，每个轴流风叶2的转轴上设有带传动机构中的皮带轮10，通过带传动机构中的皮带9连接相邻的轴流风叶2的皮带轮10。当电机4转动时，先带动所在的轴流风叶2和同轴的皮带轮10转动，而该皮带轮10又能够通过皮带9将运动转递给其他皮带轮，从而带动其他轴流风叶2转动。

与带传动机构类似的，传动机构还可以为链传动机构，所述电机4与所述至少两个轴流风叶2中任一个轴流风叶2同轴设置，每个轴流风叶2的转轴上设有链传动机构中的链轮，通过所述链传动机构中的链条连接相邻的轴流风叶2的链轮。

对于涡轮蜗杆传动机构来说，通过改变涡轮蜗杆配合齿形可以调整轴流风叶转速；对于带传动机构和链传动机构来说，通过改变皮带轮或者链轮的直径还可以改变轴流风叶转速，而这些传动机构的结构参数这也可以构成待选的搭配方案的考虑因素。

参考上述的一些本发明可行的风叶电机搭配方式，下面进一步说明一下本发明风管机的风叶电机搭配方法，如图4所示，该方法包括：

步骤101、基于所述风管机的性能需求、可用的轴流风叶个数和电机个数获得由电机与轴流风叶的不同搭配方式所形成的多个初选方案；

步骤102、测试所述多个初选方案，获得多个预设工艺参数的数值；

步骤103、比较各个初选方案的预设工艺参数的数值、性能特点和/或成本，甄选出符合预设条件的初选方案作为优选的风叶电机搭配方案。

在本实施例中，当能够明确风管机的性能需求，以及可采用的轴流风叶个数和电机个数时，就能够根据前面所提供的多种搭配方案来形成多种初选方案，体现出不同的数量配合关系、位置设定、传动方式、结构尺寸等多方面因素。

通过设定一定的测试条件，例如给定相同的测试功率，来测试风管机的多项体现功能的工艺参数，例如风量、噪音、能耗比、发热量等，这些工艺参数将作为方案甄选需要考察的因素参与比较。除了这些因素之外，成本和性能特点也是重要的考察因素，根据设计需求可以选择工艺参数、成本以及性能特点等中的一种或多种考虑。

在比较初选方案时需要基于预设条件进行选择，其中预设条件可以根据设计需求来进行设定，例如当设计需求主要关注于降低成本，而其他的考察参数为噪音和风量的话，那么预设条件就可以设置为噪声和风量在允许的预设数值范围内时成本最低。如果设计需求主要关注于风量最大，而噪音和成本在允许范围内即可，则可将预设条件设为成本和噪音在预设数值范围内风量最大。又或者希望重点改善风管机的噪声问题，则可将预设条件设为成本和风量在预设数值范围内时噪音最低。

如图5所示，为本发明风管机的风叶电机搭配方法的另一实施例的流程示意图。与上一实施例相比，本实施例在步骤101形成初选方案之前，还可以进一步包括：

步骤100a、根据所述风管机风量要求确定所述风管机可用的轴流风叶个数；

步骤100b、判断所述风管机可用的轴流风叶个数是否为1，如果轴流风叶个数为1，则执行步骤100c，否则执行步骤101；

步骤100c、直接确定单风叶单风机同轴连接的搭配方案作为优选的风叶电机搭配方案。

当值需要一个轴流风叶时，那么采用单风叶单风机同轴连接的方式最容易实现，而且成本也较低，因此可以省去初选方案设计及筛选的过程。

对于轴流风叶个数大于1的情况，形成的多个初选方案可以包括：每个电机仅驱动一个轴流风叶的风叶电机搭配方案，例如图1所示的双向出风式的风叶电机同轴连接方案。通过限制电机的转向也可以实现单向出风的要求。又或者每个电机驱动一个或多个轴流风叶的风叶电机搭配方案，例如图2所示的涡轮蜗杆传动式的风叶电机传动连接方案，以及图3所示的带传动式(或链传动式)的风叶电机传动连接方案。

另一方面，本发明还提供了风管机的风叶电机搭配系统实施例，如图6所示，该系统包括：初选方案形成模块21、初选方案测试模块22、初选方案比较模块23和优选方案选择模块24。其中，初选方案形成模块21用于基于所述风管机可用的轴流风叶个数、电机个数形成由电机与轴流风叶的不同搭配方式所形成的多个初选方案。初选方案测试模块22用于测试所述多个初选方案，获得多个预设工艺参数的数值。初选方案比较模块23用于比较各个初选方案的预设工艺参数的数值、性能特点和/或成本。优选方案选择模块24用于基于所述初选方案比较模块23的比较结果甄选出符合预设条件的初选方案作为优选的风叶电机搭配方案。其中，预设条件可选为噪声和风量在预设数值范围内时成本最低，或者成本和风量在预设数值范围内时噪音最低，或者成本和噪音在预设数值范围内风量最大。

图7示出了另一个风管机的风叶电机搭配系统实施例，与上一实施例相比，系统还包括：风叶个数确定模块25和单风叶判断模块26。其中风叶个数确定模块25用于根据所述风管机的风量要求确定所述风管机可用的轴流风叶个数。单风叶判断模块26用于判断所述风管机可用的轴流风叶个数是否为1；如果轴流风叶个数为1，则所述优选方案选择模块24直接确定单风叶单风机同轴连接的搭配方案作为优选的风叶电机搭配方案。

在上述实施例中，如果轴流风叶个数大于1，则形成多个初选方案，所述初选方案包括：每个电机仅驱动一个轴流风叶的风叶电机搭配方案，或者每个电机驱动一个或多个轴流风叶的风叶电机搭配方案。其中，每个电机仅驱动一个轴流风叶的风叶电机搭配方案可以具体包括：双向出风式的风叶电机同轴连接方案；每个电机驱动多个轴流风叶的风叶电机搭配方案可以具体包括：涡轮蜗杆传动式、带传动式或链传动式的风叶电机传动连接方案。

由于前面已对风管机的风叶电机搭配方法的各实施例进行了详细的说明，因此在后的系统实施例仅做了必要的说明，相关内容可参考方法部分的描述，这里不再详述了。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种风管机的风叶电机搭配方法，包括：

基于所述风管机的性能需求、可用的轴流风叶个数和电机个数获得由电机与轴流风叶的不同搭配方式所形成的多个初选方案；

测试所述多个初选方案，获得多个预设工艺参数的数值；

比较各个初选方案的预设工艺参数的数值、性能特点和/或成本，甄选出符合预设条件的初选方案作为优选的风叶电机搭配方案；

其中，在形成初选方案之前，还包括：

根据所述风管机风量要求确定所述风管机可用的轴流风叶个数；

判断所述风管机可用的轴流风叶个数是否为1；

如果轴流风叶个数为1，则直接确定单风叶单风机同轴连接的搭配方案作为优选的风叶电机搭配方案；

如果轴流风叶个数大于1，则形成多个初选方案，所述初选方案包括：每个电机仅驱动一个轴流风叶的风叶电机搭配方案，每个电机仅驱动一个轴流风叶的风叶电机搭配方案具体包括：双向出风式的风叶电机同轴连接方案，该方案中的双向出风风管机包括：机壳、至少一个电机和由至少一个电机驱动的至少一个轴流风叶，所述至少一个电机和所述至少一个轴流风叶设置在所述机壳内，所述机壳在不同的两个方向设有出风口，通过改变所述至少一个电机的驱动方向实现两种不同的出回风方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述初选方案还包括：每个电机驱动多个轴流风叶的风叶电机搭配方案。

3.根据权利要求2所述的方法，其中每个电机驱动多个轴流风叶的风叶电机搭配方案具体包括：涡轮蜗杆传动式、带传动式或链传动式的风叶电机传动连接方案。

4.根据权利要求1所述的方法，其中预设条件为噪声和风量在预设数值范围内时成本最低，或者成本和风量在预设数值范围内时噪音最低，或者成本和噪音在预设数值范围内风量最大。

5.一种风管机的风叶电机搭配系统，包括：

初选方案形成模块(21)，用于基于所述风管机的性能需求、可用的轴流风叶个数和电机个数获得由电机与轴流风叶的不同搭配方式所形成的多个初选方案；

初选方案测试模块(22)，用于测试所述多个初选方案，获得多个预设工艺参数的数值；

初选方案比较模块(23)，用于比较各个初选方案的预设工艺参数的数值、性能特点和/或成本；

优选方案选择模块(24)，用于基于所述初选方案比较模块(23)的比较结果甄选出符合预设条件的初选方案作为优选的风叶电机搭配方案；

风叶个数确定模块(25)，用于根据所述风管机的风量要求确定所述风管机可用的轴流风叶个数；和

单风叶判断模块(26)，用于判断所述风管机可用的轴流风叶个数是否为1；如果轴流风叶个数为1，则所述优选方案选择模块(24)直接确定单风叶单风机同轴连接的搭配方案作为优选的风叶电机搭配方案，如果轴流风叶个数大于1，则形成多个初选方案，所述初选方案包括：每个电机仅驱动一个轴流风叶的风叶电机搭配方案，每个电机仅驱动一个轴流风叶的风叶电机搭配方案具体包括：双向出风式的风叶电机同轴连接方案，该方案中的双向出风风管机包括：机壳、至少一个电机和由至少一个电机驱动的至少一个轴流风叶，所述至少一个电机和所述至少一个轴流风叶设置在所述机壳内，所述机壳在不同的两个方向设有出风口，通过改变所述至少一个电机的驱动方向实现两种不同的出回风方向。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述初选方案还包括：每个电机驱动多个轴流风叶的风叶电机搭配方案。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，每个电机驱动多个轴流风叶的风叶电机搭配方案具体包括：涡轮蜗杆传动式、带传动式或链传动式的风叶电机传动连接方案。

8.根据权利要求5所述的系统，其中预设条件为噪声和风量在预设数值范围内时成本最低，或者成本和风量在预设数值范围内时噪音最低，或者成本和噪音在预设数值范围内风量最大。

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