CN117108765B - 一种风阀执行器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风阀执行器，主要由如下组件组成：至少3个同轴并联的机械虹膜，各个机械虹膜之前紧密贴合，其形成的叶片孔相贯通；与所述机械虹膜轴向同向的控制组件，用以驱动各个机械虹膜的开闭状态。通过多个紧密贴合、同轴的机械虹膜，来形成级连的结构特征。多个机械虹膜的开度不同，可以形成如标准文丘里管的内腔造型，从而实现文丘里效应。使用机械虹膜实现风道的开度控制；且通风位置始终处于轴心。本发明：使用机械虹膜的开度组合，实现组合式文丘里效应。使用机械虹膜，实现可调节文丘里效应的文丘里管，增加应用广度。通过独特的结构设计，一套控制组件可以控制多个机械虹膜(风阀)，系统结构简化，可实现性高。

Description

一种风阀执行器

技术领域

本发明涉及的是工业自动控制领域用于调整风门开度以及形成文丘里效应的装置，具体地说是一种风阀执行器。

背景技术

相关背景技术1：风量调节阀又叫调风门，是工业厂房民用建筑的通风、空气调节及空气净化工程中不可缺少的中央空调末端配件，一般用在空调，通风系统管道中，用来调节支管的风量，也可用于新风与回风的混合调节。风阀执行器是用来调节控制风阀，广泛应用于采暖、通风、空调、制冷等楼宇自控系统，在工厂中也普遍使用风阀执行器，随着越来越多的工厂采用了自动化控制，风阀执行器也采用了自调节，被电动执行器所替代。

相关背景技术2：文丘里效应，也称文氏效应，此现象以其发现者，意大利物理学家文丘里(Giovanni Battista Venturi)命名。该效应表现在受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比。而由伯努利定律知流速的增大伴随流体压力的降低，即常见的文丘里现象。通俗地讲，这种效应是指在高速流动的流体附近会产生低压，从而产生吸附作用。利用这种效应可以制作出文氏管。文氏管用于通风领域一般的应用有文丘里风机、文丘里风阀等。

相关背景技术3：机械虹膜又叫做机械光圈。在相机镜头领域，有着广泛的应用。光圈的结构通常由一系列可移动的叶片组成，这些叶片可以通过旋转或移动来改变光圈的大小。在光圈最大的时候，叶片会完全展开，允许尽可能多的光线进入相机。而在光圈最小的时候，叶片会完全闭合，只允许少量的光线进入相机。

现有技术中的传统风阀执行器，一般是安装在通风管道的外部，通过连杆等构件连接通风管道内部的阀门。一般的结构形式为风阀控制器带动管道内部的百叶型、单叶型等。只能用于调整风道的开度。

现有技术中的文丘里风阀，一般是制造完成后，其文丘里效应就已经固定，不可进行调节。如需其他文丘里效应的，则需重新制造选型。

目前现有技术中，未见使用机械虹膜作为文丘里风阀，且可控地进行调整的技术应用。

发明内容

为了解决现有技术的需求，本发明公开了一种风阀执行器。

本发明通过以下技术方案得以实现：

一种风阀执行器主要由如下组件组成：至少3个同轴并联的机械虹膜，各个机械虹膜之间紧密贴合，其形成的叶片孔相贯通；与所述机械虹膜轴向同向的控制组件，用以驱动各个机械虹膜的开闭状态。

优选地：所述的叶片孔相贯通后：形成A文丘里管，并且沿A文丘里内型示意线形成大口径的A入口区，小口径的A喉管区以及大口径的A扩散区。

优选地：所述的叶片孔相贯通后：形成B文丘里管，并且沿B文丘里内型示意线形成大口径的B入口区，小口径的B喉管区。

优选地：机械虹膜由转动盘、叶片、叶片基盘组成；所述的叶片至少6片；叶片以叶片滑块与转动盘的转盘滑槽滑动配合；叶片以叶片滑柱与叶片基盘的基盘滑槽滑动配合；转动盘的转动驱动叶片的开合运动。

优选地：所述叶片处于同一平面。

优选地：所述的控制组件由驱动电机，驱动丝杆，驱动滑块，调整齿轮，直线控制器，滑轨组成；驱动电机通过驱动丝杆旋转带动驱动滑块横移；驱动滑块，调整齿轮，直线控制器一体固定；驱动丝杆沿轴向开有丝杆槽；滑轨沿轴向开有滑轨横槽；可控地，直线控制器的控制器伸缩杆可伸入丝杆槽或滑轨横槽。

优选地：所述直线控制器为直线电磁铁，可控地控制器伸缩杆可沿其轴向伸出、缩回。

优选地：所述的丝杆槽为沿驱动丝杆方向的贯通槽，或者间断的腰型槽；其槽宽略大于控制器伸缩杆直径。

优选地：还包括一套功能件，功能件具有进口；功能件与风阀执行器并联连接。

优选地：还包括以功能件为对称中心的另一风阀执行器，功能件具有进口；风阀执行器、功能件、风阀执行器依次并联连接。

本发明有如下技术有点：

1、使用机械虹膜实现风道的开度控制；且通风位置始终处于轴心。

2、使用机械虹膜的开度组合，实现组合式文丘里效应。

3、使用机械虹膜，实现可调节文丘里效应的文丘里管，增加应用广度。

4、通过独特的结构设计，一套控制组件可以控制多个机械虹膜(风阀)，系统结构简化，可实现性高。

附图说明

图1是本发明结构剖面图；

图2是本发明机械虹膜的爆炸图；

图3是本发明机械虹膜的整体三维图；

图4是本发明结构剖面图-部分(去除滑轨)；

图5是本发明驱动部分的局部视图；

图6是本发明与功能件搭配使用的实施例之一；

图7是本发明与功能件搭配使用的实施例之二。

图中：

1-机械虹膜，11-转动盘；12-驱动部，13-转盘孔，14-转盘滑槽，15-叶片，16-叶片滑块，17-叶片孔，18-叶片滑柱，19-叶片基盘，20-基盘滑臂，21-基盘滑槽，22-基盘孔；

4-风阀接口盘，41-接盘口接口；

5-文丘里管，51-入口区，52-喉管区，53-扩散区，54-文丘里内型示意线；

6-控制组件，61-驱动电机，62-驱动丝杆，621-丝杆槽，63-驱动滑块，64-调整齿轮，65-直线控制器，651-控制器伸缩杆，66-滑轨，661-滑轨横槽；

7-风阀执行器；

8-功能件；

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

实施例一：

风阀执行器7主要由如下组件组成：至少3个同轴并联的机械虹膜1，各个机械虹膜1之间紧密贴合，其形成的叶片孔17相贯通；与所述机械虹膜1轴向同向的控制组件6，用以驱动各个机械虹膜1的开闭状态。

本实施例一描述阐述了本发明的核心部分：通过多个紧密贴合、同轴的机械虹膜1，来形成级连的结构特征。多个机械虹膜1的开度不同，可以形成如标准文丘里管的内腔造型，从而实现文丘里效应。

如：为了形成文丘里管，从左至右的机械虹膜1开闭情况依次为100％、80％、60％、40％、40％、60％、80％、100％。中间部的40％区域为文丘里管的喉管区。通过将此区域与外界打通，可以形成入口区。但此结构不在本发明的技术方案中，可以在机械虹膜1上，沿其径向设计贯穿结构来实现。

实施例二：

所述的叶片孔17相贯通后，形成A类型的文丘里管：A文丘里管51，并且沿A文丘里内型示意线514形成大口径的A入口区511，小口径的A喉管区512以及大口径的A扩散区513。

本实施例二，描述了形成经典文丘里管的情况。

实施例三：

所述的叶片孔17相贯通后，形成B类型的文丘里管：B文丘里管52，并且沿B文丘里内型示意线524形成大口径的B入口区521，小口径的B喉管区522。

本实施例三，描述了形成非经典文丘里管的情况。通过下面描述的实施例九和十所述的组合，来组合出不同需求情形的需要。

实施例四：

机械虹膜1又叫做机械光圈。在相机镜头领域，有着广泛的应用。

光圈的结构通常由一系列可移动的叶片组成，这些叶片可以通过旋转或移动来改变光圈的大小。在光圈最大的时候，叶片会完全展开，允许尽可能多的光线进入相机。而在光圈最小的时候，叶片会完全闭合，只允许少量的光线进入相机。本发明基于这一机构原理：

机械虹膜1由转动盘11、叶片15、叶片基盘19组成；所述的叶片15至少6片；且数量越多，其能够形成的叶片孔17内壁就约光华和规则，就越有利于形成内壁光滑的文丘里管。

叶片15以叶片滑块16与转动盘11的转盘滑槽14滑动配合；

叶片15以叶片滑柱18与叶片基盘19的基盘滑槽21滑动配合；

转动盘11的转动驱动叶片15的开合运动。

实施例五：

由于传统意义的机械光圈的叶片都非常轻薄，以容纳更多数量的叶片。但对于本发明的方案来说，会带来一个问题，就是各个叶片为环形层叠结构，靠近叶片孔17位置的内壁，为一个叶片的厚度；而远离叶片孔17的壁厚为多个叶片的厚度。这样的就使得机械虹膜1整体厚度较厚，且呈现中间薄四周厚的问题，容易在内部空气流动的情况下，产生气旋的风险。因此叶片15处于同一平面的机械虹膜1结构，可以有效控制其沿径向的厚度变化。

实施例六：

所述的控制组件6由驱动电机61，驱动丝杆62，驱动滑块63，调整齿轮64，直线控制器65，滑轨66组成。

驱动电机61一般选用伺服驱动电机或闭环步进电机即可。

驱动电机61通过驱动丝杆62旋转带动驱动滑块63横移。该横移是在控制器伸缩杆651伸入滑轨横槽661的情况下。控制器伸缩杆651在滑轨横槽661中沿着滑轨66方向滑动，且可以限制驱动滑块63，调整齿轮64，直线控制器65三者的旋转动作。

驱动滑块63，调整齿轮64，直线控制器65一体固定。

当驱动滑块63，调整齿轮64，直线控制器65一体沿驱动丝杆62平移的时候，可以通过控制驱动电机61，来确定由调整齿轮64在哪一个转动盘11的驱动部12位置停下，并进入啮合。需要注意的是：

在进入啮合时，丝杆槽621与滑轨横槽661正对。

驱动丝杆62沿轴向开有丝杆槽621；

滑轨66沿轴向开有滑轨横槽661；

可控地，直线控制器65的控制器伸缩杆651可伸入丝杆槽621或滑轨横槽661。

当控制器伸缩杆651伸入丝杆槽621之后，相当于控制器伸缩杆651作为销钉，将驱动丝杆62、驱动滑块63、调整齿轮64、直线控制器65四者则基本连为一体：驱动丝杆62旋转时，驱动滑块63、调整齿轮64、直线控制器65也跟随丝杆进行旋转。从而，调整齿轮64可以驱动驱动部12转动，以控制叶片孔17的开度大小。需要注意的是：此时丝杆槽621与滑轨横槽661正对。

实施例七：

直线控制器65为直线电磁铁，可控地控制器伸缩杆651可沿其轴向伸出、缩回。

实施例八：

所述的丝杆槽621为沿驱动丝杆62方向的贯通槽，或者间断的腰型槽；其槽宽略大于控制器伸缩杆651直径。以保证有足够的间歇控制。

实施例九：

还包括一套功能件8，功能件8具有进口81；功能件8与风阀执行器7并联连接。两者的组合，形成了经典的文丘里管造型。

实施例十：

还包括以功能件8为对称中心的另一风阀执行器7，功能件8具有进口81；风阀执行器7、功能件8、风阀执行器7依次并联连接。

应该明白的是，这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用，而不是用来对它进行限定。根据本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例，均属本申请保护范围。

显然，附图只是本申请的一些例子或实施例，对本领域的普通技术人员来说，也可以根据这些附图将本申请适用于其他类似情况，但无需付出创造性劳动。另外，可以理解的是，尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的，但是，对于本领域的普通技术人员来说，根据本申请披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段，不应被视为本申请公开的内容不足。

“实施例”一词在本申请中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是，本申请中描述的实施例在没有冲突的情况下，可以与其它实施例结合。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种风阀执行器，其特征在于，风阀执行器(7)主要由如下组件组成：

至少3个同轴并联的机械虹膜(1)，各个机械虹膜(1)之间紧密贴合，其形成的叶片孔(17)相贯通；

与所述机械虹膜(1)轴向同向的控制组件(6)，用以驱动各个机械虹膜(1)的开闭状态；

所述的控制组件(6)由驱动电机(61)，驱动丝杆(62)，驱动滑块(63)，调整齿轮(64)，直线控制器(65)，滑轨(66)组成；

驱动电机(61)通过驱动丝杆(62)旋转带动驱动滑块(63)横移；

驱动滑块(63)，调整齿轮(64)，直线控制器(65)一体固定；

驱动丝杆(62)沿轴向开有丝杆槽(621)；

滑轨(66)沿轴向开有滑轨横槽(661)；

可控地，直线控制器(65)的控制器伸缩杆(651)可伸入丝杆槽(621)或滑轨横槽(661)。

2.如权利要求1所述的风阀执行器，其特征在于所述的叶片孔(17)相贯通后：形成A文丘里管(51)，并且沿A文丘里内型示意线(514)形成大口径的A入口区(511)，小口径的A喉管区(512)以及大口径的A扩散区(513)。

3.如权利要求1所述的风阀执行器，其特征在于所述的叶片孔(17)相贯通后：形成B文丘里管(52)，并且沿B文丘里内型示意线(524)形成大口径的B入口区(521)，小口径的B喉管区(522)。

4.如权利要求1或2或3任一权利要求所述的风阀执行器，其特征在于所述的机械虹膜(1)由转动盘(11)、叶片(15)、叶片基盘(19)组成；所述的叶片(15)至少6片；

所述的叶片(15)以叶片滑块(16)与转动盘(11)的转盘滑槽(14)滑动配合；

所述的叶片(15)以叶片滑柱(18)与叶片基盘(19)的基盘滑槽(21)滑动配合；

所述的转动盘(11)的转动驱动叶片(15)的开合运动。

5.如权利要求4所述的风阀执行器，其特征在于叶片(15)处于同一平面。

6.如权利要求1所述的风阀执行器，其特征在于所述的直线控制器(65)为直线电磁铁，可控地控制器伸缩杆(651)可沿其轴向伸出、缩回。

7.如权利要求1或6所述的风阀执行器，其特征在于所述的丝杆槽(621)为沿驱动丝杆(62)方向的贯通槽，或者间断的腰型槽；其槽宽略大于控制器伸缩杆(651)直径。