CN111854130B - 一种自动调节通风量的柔性风管控制装置 - Google Patents

一种自动调节通风量的柔性风管控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种自动调节通风量的柔性风管控制装置，静压箱、硬管接口、柔性风管、卡环、喷口、固定组件、动力组件和控制机构，静压箱一端设有硬管接口，柔性风管套在硬管接口上并通过卡环锁紧，喷口等间距开设在柔性风管上。固定组件包括吊环、圆孔套、滑轮和连接纽扣，动力组件包括细钢丝绳、挡风板和驱动机构；吊环悬吊在楼板或其它构件下以保证柔性风管平直，圆孔套固定在柔性风管上并统一偏向静压箱的一侧且距喷口有一定的距离，滑轮固定在圆孔套上端，连接纽扣安装在柔性风管的上部，细钢丝绳的一端通过连接纽扣固定在挡风板的上端来控制挡风板，另一端通过滑轮连接到驱动机构内的移动平台上，挡风板安装在喷口内部的一侧，驱动机构由控制机构控制用于驱动细钢丝绳牵引挡风板。本发明通过控制挡风板位置来调控喷口出风口的开度，达到自动调节通风量的功能。

Description

一种自动调节通风量的柔性风管控制装置
技术领域
本发明涉及通风设备领域，特别是指一种自动调节通风量的柔性风管控制装置。
背景技术
通风就是采用自然或机械方法使风没有阻碍，可以穿过，到达房间或密封的环境内，以造成卫生、安全等适宜空气环境的技术。
柔性风管具有送风均匀舒适、无吹风感、安静无声、质量轻、布局灵活、安装维护方便等特点，并且可以通过其微渗透率(5％～10％)使少量风量贴附在管壁外侧以形成空气薄膜避免夏季工况下“冷凝结露”的可能性，同时还额外增加了良好的保温性能，可用于特定目标区域的送风。在实际生活中应用非常广泛，比如一些汽车站、超市、会议室、游泳馆、体育馆等建筑设施。
然而市面上的一些通风装置更多的是对通风速度进行一定的调节，在通风量的自动调节方面有所欠缺，在一些工业厂房内难以实现局部精准控制的要求。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的问题，提出一种自动调节通风量的柔性风管控制装置。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种自动调节通风量的柔性风管控制装置，包括静压箱(1)、硬管接口(2)、柔性风管(3)、卡环(4)、喷口(5)、固定组件、动力组件和控制机构，其中：
静压箱(1)一端设有圆形的硬管接口(2)，柔性风管(3)套在圆形硬管接口(2)上并用卡环(4)锁紧；喷口(5)等间距开设在柔性风管(3)的下部；
固定组件包括吊环(6)、圆孔套(7)、滑轮(8)和连接纽扣(9)，吊环(6)悬吊在楼板或其它构件下以保证柔性风管(3)平直；圆孔套(7)固定在柔性风管(3)上并统一偏向静压箱(1)的一侧且距喷口(5)有一定的距离；滑轮(8)固定在圆孔套(7)上端；连接纽扣(9)安装在柔性风管(3)的上部且在圆孔套(7)和喷口(5)之间；
动力组件包括细钢丝绳(10)、挡风板(11)和驱动机构(12)，驱动机构(12)包括电机(1201)、电机座(1202)、丝杠(1203)、移动平台(1204)、直线线轨(1205)、滑台底座(1206)和轴承座(1207)，细钢丝绳(10)的一端通过连接纽扣(9)固定在挡风板(11)的上端，细钢丝绳(10)的另一端通过滑轮(8)连接到驱动机构(12)内移动平台(1204)上；挡风板(11)安装在喷口(5)内部偏向圆孔套(7)的一侧；驱动机构(12)由控制机构控制用于驱动细钢丝绳(10)调控挡风板(11)在喷口(5)内部的位置；丝杠(1203)在电机(1201)的驱动下可以在直线线轨(1205)上做往复运动。
进一步，硬管接口(2)的长度应大于等于柔性风管(3)的直径，硬管接口(2)的直径比柔性风管(3)的直径小3mm～5mm；硬管接口(2)前部完全被柔性风管(3)套住，柔性风管(3)的水平下垂量小于等于柔性风管(3)直径的1/5，柔性风管(3)的最小弯曲半径大于等于柔性风管(3)的直径；卡环(4)将硬管接口(2)和柔性风管(3)锁紧，卡环(4)布置位置靠近静压箱(1)。
进一步，吊环(6)与柔性风管(3)的一半圆周表面接触；柔性风管(3)靠近硬管接口(2)处设置吊环(6)；吊环(6)的宽度大于等于25mm；圆孔套(7)的开孔圆孔直径与柔性风管(3)的直径相配合且不减少柔性风管(3)的直径；圆孔套(7)的高度比柔性风管(3)的直径大20mm以上；滑轮(8)固定在圆孔套(7)的中心，滑轮(8)和圆孔套(7)之间通过螺栓固定。细钢丝绳(10)通过连接纽扣(9)的中心且二者密封。
进一步，细钢丝绳(10)与挡风板(11)之间铰接连接，挡风板(11)与喷口(5)内部一侧铰接连接。
进一步，驱动机构(12)的数量应和喷口(5)的数量一致；驱动机构(12)应统一由控制机构控制。
进一步，还包括第一检测机构和第二检测机构，第一检测机构用于检测喷口(5)出风口局部温度数据，第二检测机构用于检测挡风板(11)与喷口(5)出风口之间的角度值，所述控制机构与第一检测机构、第二检测机构、驱动机构(12)连接，所述控制机构根据第一检测机第二检测机构的检测数据控制驱动机构(12)工作。
进一步，控制机构预设一个温度值、正温度偏差值、第一角度值、第二角度值，第一角度值小于第二角度值，当挡风板(11)与喷口(5)出风口之间的角度值等于第一角度值时，挡风板(11)完全封闭喷口(5)出风口，当挡风板(11)与喷口(5)出风口之间的角度值等于第二角度值时，喷口(5)出风口完全开启；控制机构根据第一检测机构和第二检测机构分别获取喷口(5)出风口局部温度和挡风板(11)与喷口(5)出风口之间的角度值，以周期二分逼近的方法调节挡风板(11)的位置，周期时间为5～10分钟。
进一步，根据第一检测机构检测的所有喷口(5)出风口局部温度与预设温度值的差值大小，控制机构应能根据差值从大往小依次调控喷口(5)对应的驱动机构(12)，驱动机构(12)内移动平台(1204)在直线线轨(1205)上的行程应能满足挡风板(11)与喷口(5)出风口之间的第一角度值和第二角度值。
进一步，当喷口(5)出风口局部温度小于预设温度值和正温度偏差值的差时，控制机构控制驱动机构(12)驱动细钢丝绳(10)牵引挡风板(11)，当挡风板(11)与喷口(5)出风口之间的角度值等于第一次检测角度值和第一角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构(12)停止驱动细钢丝绳(10)牵引挡风板(11)，在一个周期后，若第二次检测的局部温度值小于预设温度值和正温度偏差值的差时，控制机构控制驱动机构(12)驱动细钢丝绳(10)牵引挡风板(11)，当挡风板(11)与喷嘴(5)出风口之间的角度值等于第二次检测角度值和第一角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构(12)停止驱动细钢丝绳(10)牵引挡风板(11)，若第二次检测的局部温度值大于预设温度值和正温度偏差值的和时，控制机构控制驱动机构(12)驱动细钢丝绳(10)牵引挡风板(11)，当挡风板(11)与喷口(5)出风口之间的角度值等于第一次检测角度值和第二次检测角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构(12)停止驱动细钢丝绳(10)牵引挡风板(11)，依次类推，直至喷口(5)出风口局部温度大于等于预设温度值和正温度偏差值的差且小于等于预设温度值和正温度偏差值的和时。当喷口(5)出风口局部温度大于预设温度值和正温度偏差值的和时，控制机构控制驱动机构(12)驱动细钢丝绳(10)牵引挡风板(11)，当挡风板(11)与喷嘴(5)出风口之间的角度值等于第一次检测角度值和第二角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构(12)停止驱动细钢丝绳(10)牵引挡风板(11)，在一个周期后，若第二次检测的局部温度值大于预设温度值和正温度偏差值的和时，控制机构控制驱动机构(12)驱动细钢丝绳(10)牵引挡风板(11)，当挡风板(11)与喷口(5)出风口之间的角度值等于第二次检测角度值和第二角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构(12)停止驱动细钢丝绳(10)牵引挡风板(11)，若第二次检测的局部温度值小于预设温度值和正温度偏差值的差时，控制机构控制驱动机构(12)驱动细钢丝绳(10)牵引挡风板(11)，当挡风板(11)与喷口(5)出风口之间的角度值等于第一次检测角度值和第二次检测角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构(12)停止驱动细钢丝绳(10)牵引挡风板(11)，依次类推，直至喷口(5)出风口局部温度大于等于预设温度值和正温度偏差值的差且小于等于预设温度值和正温度偏差值的和。
本发明的有益效果是：本发明通过检测喷口出风口局部温度以及挡风板与喷口出风口之间的角度，在检测机构、控制机构和驱动机构的协调配合下精准控制挡风板的位置，进而实现精准控制喷口出风口的开度，通过周期二分法控制调节挡风板和喷口出风口之间的角度关系从而达到自动调节通风量的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为吊环布置截面的结构示意图；
图3为圆孔套布置截面的结构示意图；
图4为驱动机构的结构示意图；
图5为移动平台行程范围与挡风板和喷口出风口角度值之间的数学关系简化模型示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图5所示，本发明提出一种自动调节通风量的柔性风管控制装置，包括静压箱1、硬管接口2、柔性风管3、卡环4、喷口5、固定组件、动力组件和控制机构，其中：
静压箱1一端设有圆形的硬管接口2，柔性风管3套在圆形硬管接口2上并用卡环4锁紧；喷口5等间距开设在柔性风管3的下部；
固定组件包括吊环6、圆孔套7、滑轮8和连接纽扣9，吊环6悬吊在楼板或其它构件下以保证柔性风管3平直；圆孔套7固定在柔性风管3上并统一偏向静压箱1的一侧且距喷口5有一定的距离；滑轮8固定在圆孔套7上端；连接纽扣9安装在柔性风管3的上部且在圆孔套7和喷口5之间；
动力组件包括细钢丝绳10、挡风板11和驱动机构12，驱动机构12包括电机1201、电机座1202、丝杠1203、移动平台1204、直线线轨1205、滑台底座1206和轴承座1207，细钢丝绳10的一端通过连接纽扣9固定在挡风板11的上端，细钢丝绳10的另一端通过滑轮8连接到驱动机构12内移动平台1204上；挡风板11安装在喷口5内部偏向圆孔套7的一侧；驱动机构12由控制机构控制用于驱动细钢丝绳10调控挡风板11在喷口5内部的位置；丝杠1203在电机1201的驱动下可以在直线线轨1205上做往复运动。
第一检测机构用于检测喷口5出风口局部温度数据，第二检测机构用于检测挡风板11与喷口5出风口之间的角度值，控制机构与第一检测机构、第二检测机构、驱动机构12连接，控制机构根据第一检测机第二检测机构的检测数据控制驱动机构12工作。
如图5所示数学关系简化模型示意图，当挡风板11与喷口5出风口之间的角度等于第一角度时，挡风板11完全封闭喷口5出风口，此时，如图5左图虚线所示，细钢丝绳的长度可表示为
Figure BDA0002585199930000061
当挡风板11与喷口出风口之间的角度等于第二角度时，喷口5出风口完全开启，此时，如图5左图实线所示，细钢丝绳的长度可表示为
Figure BDA0002585199930000062
因此，移动平台1204的行程范围为l行程＝l全关-l全开；当挡风板11与喷口5出风口之间的角度为任一θ值时，如图5右图所示，此时细钢丝绳的长度可表示为
Figure BDA0002585199930000063
也可以表示为l＝l全开+l丝杠，细钢丝绳的长度指的是挡风板上端到滑轮连接处的长度，且a、b、c、l丝杠都是已知的。
本发明具体工作过程如下：控制机构预设一个温度值、正温度偏差值、第一角度值、第二角度值，第一角度值小于第二角度值，当挡风板11与喷口5出风口之间的角度值等于第一角度值时，挡风板11完全封闭喷口5出风口，当挡风板11与喷口5出风口之间的角度值等于第二角度值时，喷口5出风口完全开启；控制机构根据第一检测机构和第二检测机构分别获取喷口5出风口局部温度和挡风板11与喷口5出风口之间的角度值，以周期二分逼近的方法调节挡风板11的位置，周期时间为5～10分钟。
根据第一检测机构检测的所有喷口5出风口局部温度与预设温度值的差值大小，控制机构应能根据差值从大往小依次调控喷口5对应的驱动机构12。且驱动机构12内移动平台1204在直线线轨1205上的行程应能满足挡风板11与喷口5出风口之间的第一角度值和第二角度值。
当喷口5出风口局部温度小于预设温度值和正温度偏差值的差时，控制机构控制驱动机构12驱动细钢丝绳10牵引挡风板11，当挡风板11与喷口5出风口之间的角度值等于第一次检测角度值和第一角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构12停止驱动细钢丝绳10牵引挡风板11，在一个周期后，若第二次检测的局部温度值小于预设温度值和正温度偏差值的差时，控制机构控制驱动机构12驱动细钢丝绳10牵引挡风板11，当挡风板11与喷嘴5出风口之间的角度值等于第二次检测角度值和第一角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构12停止驱动细钢丝绳10牵引挡风板11，若第二次检测的局部温度值大于预设温度值和正温度偏差值的和时，控制机构控制驱动机构12驱动细钢丝绳10牵引挡风板11，当挡风板11与喷口5出风口之间的角度值等于第一次检测角度值和第二次检测角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构12停止驱动细钢丝绳10牵引挡风板11，，依次类推，直至喷口5出风口局部温度大于等于预设温度值和正温度偏差值的差且小于等于预设温度值和正温度偏差值的和时。
当喷口5出风口局部温度大于预设温度值和正温度偏差值的和时，控制机构控制驱动机构12驱动细钢丝绳10牵引挡风板11，当挡风板11与喷嘴5出风口之间的角度值等于第一次检测角度值和第二角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构12停止驱动细钢丝绳10牵引挡风板11，在一个周期后，若第二次检测的局部温度值大于预设温度值和正温度偏差值的和时，控制机构控制驱动机构12驱动细钢丝绳10牵引挡风板11，当挡风板11与喷口5出风口之间的角度值等于第二次检测角度值和第二角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构12停止驱动细钢丝绳10牵引挡风板11，若第二次检测的局部温度值小于预设温度值和正温度偏差值的差时，控制机构控制驱动机构12驱动细钢丝绳10牵引挡风板11，当挡风板11与喷口5出风口之间的角度值等于第一次检测角度值和第二次检测角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构12停止驱动细钢丝绳10牵引挡风板11，依次类推，直至喷口5出风口局部温度大于等于预设温度值和正温度偏差值的差且小于等于预设温度值和正温度偏差值的和。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自动调节通风量的柔性风管控制装置，其特征在于：包括静压箱（1）、硬管接口（2）、柔性风管（3）、卡环（4）、喷口（5）、固定组件、动力组件和控制机构，其中：
静压箱（1）一端设有圆形的硬管接口（2），柔性风管（3）套在圆形硬管接口（2）上并用卡环（4）锁紧；喷口（5）等间距开设在柔性风管（3）的下部；
固定组件包括吊环（6）、圆孔套（7）、滑轮（8）和连接纽扣（9），吊环（6）悬吊在楼板或其它构件下以保证柔性风管（3）平直；圆孔套（7）固定在柔性风管（3）上并统一偏向静压箱（1）的一侧且距喷口（5）有一定的距离；滑轮（8）固定在圆孔套（7）上端；连接纽扣（9）安装在柔性风管（3）的上部且在圆孔套（7）和喷口（5）之间；
动力组件包括细钢丝绳（10）、挡风板（11）和驱动机构（12），驱动机构（12）包括电机（1201）、电机座（1202）、丝杠（1203）、移动平台（1204）、直线线轨（1205）、滑台底座（1206）和轴承座（1207），细钢丝绳（10）的一端通过连接纽扣（9）固定在挡风板（11）的上端，细钢丝绳（10）的另一端通过滑轮（8）连接到驱动机构（12）内移动平台（1204）上；挡风板（11）安装在喷口（5）内部偏向圆孔套（7）的一侧；驱动机构（12）由控制机构控制用于驱动细钢丝绳（10）调控挡风板（11）在喷口（5）内部的位置；丝杠（1203）在电机（1201）的驱动下可以在直线线轨（1205）上做往复运动；
还包括第一检测机构和第二检测机构，第一检测机构用于检测喷口（5）出风口局部温度数据，第二检测机构用于检测挡风板（11）与喷口（5）出风口之间的角度值，控制机构与第一检测机构、第二检测机构、驱动机构（12）连接，所述控制机构根据第一检测机第二检测机构的检测数据控制驱动机构（12）工作；
控制机构预设一个温度值、正温度偏差值、第一角度值、第二角度值，第一角度值小于第二角度值，当挡风板（11）与喷口（5）出风口之间的角度值等于第一角度值时，挡风板（11）完全封闭喷口（5）出风口，当挡风板（11）与喷口（5）出风口之间的角度值等于第二角度值时，喷口（5）出风口完全开启；控制机构根据第一检测机构和第二检测机构分别获取喷口（5）出风口局部温度和挡风板（11）与喷口（5）出风口之间的角度值，以周期二分逼近的方法调节挡风板（11）的位置，周期时间为 5~10 分钟；
根据第一检测机构检测的所有喷口（5）出风口局部温度与预设温度值的差值大小，控制机构应能根据差值从大往小依次调控喷口（5）对应的驱动机构（12）；且驱动机构（12）内移动平台（1204）在直线线轨（1205）上的行程应能满足挡风板（11）与喷口（5）出风口之间的第一角度值和第二角度值；
当喷口（5）出风口局部温度小于预设温度值和正温度偏差值的差时，控制机构控制驱动机构（12）驱动细钢丝绳（10）牵引挡风板（11），当挡风板（11）与喷口（5）出风口之间的角度值等于第一次检测角度值和第一角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构（12）停止驱动细钢丝绳（10）牵引挡风板（11），在一个周期后，若第二次检测的局部温度值小于预设温度值和正温度偏差值的差时，控制机构控制驱动机构（12）驱动细钢丝绳（10）牵引挡风板（11），当挡风板（11）与喷嘴（5）出风口之间的角度值等于第二次检测角度值和第一角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构（12）停止驱动细钢丝绳（10）牵引挡风板（11），若第二次检测的局部温度值大于预设温度值和正温度偏差值的和时，控制机构控制驱动机构（12）驱动细钢丝绳（10）牵引挡风板（11），当挡风板（11）与喷口（5）出风口之间的角度值等于第一次检测角度值和第二次检测角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构（12）停止驱动细钢丝绳（10）牵引挡风板（11），依次类推，直至喷口（5）出风口局部温度大于等于预设温度值和正温度偏差值的差且小于等于预设温度值和正温度偏差值的和时；当喷口（5）出风口局部温度大于预设温度值和正温度偏差值的和时，控制机构控制驱动机构（12）驱动细钢丝绳（10）牵引挡风板（11），当挡风板（11）与喷嘴（5）出风口之间的角度值等于第一次检测角度值和第二角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构（12）停止驱动细钢丝绳（10）牵引挡风板（11），在一个周期后，若第二次检测的局部温度值大于预设温度值和正温度偏差值的和时，控制机构控制驱动机构（12）驱动细钢丝绳（10）牵引挡风板（11），当挡风板（11）与喷口（5）出风口之间的角度值等于第二次检测角度值和第二角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构（12）停止驱动细钢丝绳（10）牵引挡风板（11），若第二次检测的局部温度值小于预设温度值和正温度偏差值的差时，控制机构控制驱动机构（12）驱动细钢丝绳（10）牵引挡风板（11），当挡风板（11）与喷口（5）出风口之间的角度值等于第一次检测角度值和第二次检测角度值和的一半时，控制机构控制驱动机构（12）停止驱动细钢丝绳（10）牵引挡风板（11），依次类推，直至喷口（5）出风口局部温度大于等于预设温度值和正温度偏差值的差且小于等于预设温度值和正温度偏差值的和。
2.根据权利要求1所述的自动调节通风量的柔性风管控制装置，其特征在于：硬管接口（2）的长度应大于等于柔性风管（3）的直径，硬管接口（2）的直径比柔性风管（3）的直径小3mm~5mm；硬管接口（2）前部完全被柔性风管（3）套住，柔性风管（3）的水平下垂量小于等于柔性风管（3）直径的1/5，柔性风管（3）的最小弯曲半径大于等于柔性风管（3）的直径；卡环（4）将硬管接口（2）和柔性风管（3）锁紧，卡环（4）布置位置靠近静压箱（1）。
3.根据权利要求1所述的自动调节通风量的柔性风管控制装置，其特征在于：吊环（6）与柔性风管（3）的一半圆周表面接触；柔性风管（3）靠近硬管接口（2）处设置吊环（6）；吊环（6）的宽度大于等于25mm；圆孔套（7）的开孔圆孔直径与柔性风管（3）的直径相配合且不减少柔性风管（3）的直径；圆孔套（7）的高度比柔性风管（3）的直径大20mm以上；滑轮（8）固定在圆孔套（7）的中心，滑轮（8）和圆孔套（7）之间通过螺栓固定，细钢丝绳（10）通过连接纽扣（9）的中心且二者密封。
4.根据权利要求1所述的自动调节通风量的柔性风管控制装置，其特征在于：细钢丝绳（10）与挡风板（11）之间铰接连接，挡风板（11）与喷口（5）内部一侧铰接连接。
5.根据权利要求1所述的自动调节通风量的柔性风管控制装置，其特征在于：驱动机构（12）的数量应和喷口（5）的数量一致；驱动机构（12）应统一由控制机构控制。
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