CN117760050A - 新风系统过滤网堵塞检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新风系统过滤网堵塞检测装置及检测方法，涉及新风系统的领域，其包括立轴风轮，其安装于新风进风管路中且位于过滤网对外的一侧，用于调节流向过滤网的气流；活塞缸组，其有活塞且活塞固定有受磁力作用的从动单元；传动机构，其用于联动立轴风轮和活塞缸组；阻力调节器，其用于配合从动单元调节活塞缸组的运动阻力；压差传感器，其用于对过滤网前后的压差进行检测；转速检测单元，其用于检测立轴风轮的转速；控制模块，其电连接于阻力调节器好转速检测单元，用于控制阻力调节器工作。本申请具有提高新风系统过滤网堵塞检测准确性的效果。
Description
技术领域
本申请涉及新风系统的领域，尤其是涉及一种新风系统过滤网堵塞检测装置及检测方法。
背景技术
部分城市，受周边和区域环境影响，一年中较多的时间有雾霾现象。为改善在此类城市中居住时的体验，在家中安装新风系统成为一个选择，其可大幅度减小室内环境的灰尘等。
根据上述可知，新风系统可将室外空气过滤后送入室内，达到相对清洁的室内换气效果，因此其换气效果受过滤网堵塞情况影响。
目前，为了方便用户了解新风系统的堵塞情况，一般会选择安装压差传感器对新风管道中的气压进行检测，通过压差变化评估过滤网堵塞率。然而，大风、台风等天气因素对进风段大气压力产生干扰，影响堵塞检测准确性。
发明内容
为了提高新风系统过滤网堵塞检测准确性，本申请提供一种新风系统过滤网堵塞检测装置及检测方法。
第一方面，本申请提供一种新风系统过滤网堵塞检测装置，采用如下的技术方案：
一种新风系统过滤网堵塞检测装置，包括：
立轴风轮，其安装于新风进风管路中且位于过滤网对外的一侧，用于调节流向过滤网的气流；
活塞缸组，其有活塞且活塞固定有受磁力作用的从动单元；
传动机构，其用于联动立轴风轮和活塞缸组；
阻力调节器，其用于配合从动单元调节活塞缸组的运动阻力；
压差传感器，其用于对过滤网前后的压差进行检测；
转速检测单元，其用于检测立轴风轮的转速；
控制模块，其电连接于阻力调节器好转速检测单元，用于控制阻力调节器工作；
其中，所述立轴风轮的轮面迎风且最高和最低点分别靠近新风进风管路的上下内壁，所述立轴风轮包括轮架、叶子板、拉绳和转轴一，所述轮架的中心固定转轴一且沿转轴一的径向延伸出多个支杆，所述转轴一转动连接于新风进风管路，所述支杆远离转轴一的一端固定有转轴二，转轴二上转动连接叶子板，所述转轴一平行于转轴二，所述拉绳位于任意相邻的两个叶子板之间且一端固定一个转轴二，另一端固定于相邻的另一个叶子板靠近转轴一的一端；
所述活塞缸组包括缸体、活塞和活塞杆，所述活塞滑移连接于缸体，所述活塞杆的一端固定活塞，另一端伸出缸体；所述传动机构用于将转轴一的转动转化为活塞杆的往复运动；
所述阻力调节器包括用于产生磁力的主动单元，所述主动单元的磁力受控制模块电控调节，所述主动单元安装于缸体底部；
所述控制模块配置为：
获取风力参数新风进风口外的风力参数和立轴风轮的转速；
根据风力参数查找预设的数据库，得到匹配的标准转速；
根据当前的转速控制主动单元的磁力，直到实时转速匹配标准转速。
可选的，所述叶子板为金属薄板，所述拉绳中嵌入金属细丝且金属细丝连接金属薄板并接地。
可选的，所述传动机构包括偏心轮和连杆，所述偏心轮与转轴一偏心固定，所述连杆的一端铰接于偏心轮，另一端铰接于活塞杆的端部。
可选的，所述缸体的侧壁连通有介质管，所述介质管的另一端连通有油罐，所述油罐中灌注有液压油且液面高度高于罐体中的液面的高度。
可选的，所述转速检测单元包括旋转编码器、霍尔元件中的一个或多个。
可选的，所述从动单元包括磁铁，所述主动单元包括电磁铁且位于缸体的底部。
可选的，所述从动单元包括铁磁性块，所述主动单元包括环绕缸体侧壁螺旋分布的导电线圈。
第二方面，本申请提供一种新风系统过滤网堵塞检测方法，采用如下的技术方案：
一种新风系统过滤网堵塞检测方法，应用如上述任一所述的新风系统过滤网堵塞检测装置至新风系统的进风管路，并根据压差传感器的反馈进行过滤网堵塞检测。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：通过活塞缸组、阻力调节器配合令立轴风轮的转速相对可控，利用立轴风轮即可阻挡风又不阻碍风向后方流动的特点，将新风进风量、速率控制相对适配的范围内，以减小室外大风等天气产生的干扰，提高新风系统过滤网堵塞检测准确性。
附图说明
图1是本装置的系统控制结构示意图；
图2是本装置的立轴风轮的布设结构示意图；
图3是本装置的活塞缸组和电磁铁的结构示意图；
图4是本装置的活塞缸组和导电线圈的结构示意图。
附图标记说明：1、立轴风轮；11、轮架；12、叶子板；13、拉绳；14、转轴一；15、转轴二；2、活塞缸组；21、缸体；22、活塞；23、活塞杆；3、传动机构；31、偏心轮；32、连杆；4、阻力调节器；41、电磁铁；42、导电线圈；5、压差传感器；6、转速检测单元；7、控制模块；8、从动单元；91、介质管；92、油罐。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种新风系统过滤网堵塞检测装置。
参照图1-2，新风系统过滤网堵塞检测装置包括立轴风轮1、活塞缸组2、传动机构3、阻力调节器4、压差传感器5、转速检测单元6和控制模块7。
参照图2，其中，立轴风轮1安装于新风进风管路中且位于过滤网对外的一侧，用于调节流向过滤网的气流。立轴风轮1包括轮架11、叶子板12、拉绳13和转轴一14。
轮架11同中心轴线固定于转轴一14，转轴一14转动连接于新风进风管路的管壁或管壁上对应安装的轴承座，即轮架11可相对新风进风管路进行旋转；轮架11沿转轴一14径向延伸出多个支杆(如：8个)，各个支杆等长且均匀环绕转轴一14分布。
支杆远离转轴一14的一端固定有转轴二15，转轴二15平行于转轴一14；叶子板12为扁平的直板，其转动连接于转轴二15，叶子板12的转动面与轮架11的转动面平行。叶子板12的转动中心将叶子板12分为长、短两段，以配合受风力的干扰。
拉绳13为多个，分别位于各个相邻的叶子板12之间；一个拉绳13的一端固定一个转轴二，另一端固定相邻的另一个叶子板12靠近转轴一14的一端(建立于叶子板12平行于所接支杆的前提下)。一根拉绳13绷直时，与之连接点靠近端部的叶子板平行于所接支杆。
立轴风轮1的轮面迎风，且风轮的最高、最低点分别靠近新风进风管路的上下内壁。
根据上述设置，当室外的新风向过滤网流动时，其先遇上立轴风轮1，施力于非平行于气流方向的叶子板12上(图中以轮架11上部叶子板12水平、下部叶子板12竖直进行示例)，产生推力推动轮架11转动；此时受拉绳13限制，位于下部的叶子板12不可转动；随着轮架11转动，当叶子板12移动到轮架11中间线以上时，叶子板12与风向的夹角变化，叶子板12转动中心另一段的受力更大，且朝着放松拉绳13的方向发生转动，让气流通过，即轮架11上部允许气流通过，下部气流流通数据与轮架11的转速成正比，从而干涉整体进风情况。
根据上述可知，在新风进风管路中设置立轴风轮1可以控制进风；此时，如果施加外力，控制立轴风轮1的转速，则可利用立轴风轮1即可阻挡风又不阻碍风向后方流动的特点，将新风进风量、速率控制在工作人员允许的范围内，以减小室外大风等天气产生的干扰，提高新风系统过滤网堵塞检测准确性。
示例性的说明：
风垂直于进风口吹过，则户外风越大，轮架11的转速控制为越大；因为户外大风时，相对低压，导致气流正常会被从风道吸出，而进风又是风机在往内抽气，此时如果轮架11的转速或者说立轴风轮1的转速不快一些，小一些阻碍，导致抽气难度更大，过滤板外侧压力更低。
风小、无风时立轴风轮1低转速产生更大进风阻碍，可令过滤板外侧营造出相对更低的压力环境，以拉小与大风环境时的压力差，从而减小影响。
为了能控制立轴风轮1的转速，本装置进行以下设置：
活塞缸组2包括缸体21、活塞22和活塞杆23，活塞22滑移连接于缸体21，活塞杆23的一端固定活塞22，另一端伸出缸体21。
传动机构3包括偏心轮31和连杆32，偏心轮31与转轴一14偏心固定，连杆32的一端铰接于偏心轮31，另一端铰接于活塞杆23的端部。
根据上述设置，当立轴风轮1转动时带动偏心轮31转动，偏心轮31转动通过连杆32、活塞杆23的传递，令活塞22相对缸体21进行往复运动。
转速检测单元6包括旋转编码器、霍尔元件中的一个或多个；以旋转编码器为例，其转轴同轴固定于转轴一14的端头，且电连接于控制模块7，以检测立轴风轮1的转速并反馈给控制模块7进行立轴风轮1的转速控制。
在活塞22的下部固定有从动单元8，从动单元8受磁力作用；上述阻力调节器4用于配合从动单元8调节活塞缸组的运动阻力，其包括用于产生磁力的主动单元，主动单元的磁力受控制模块7电控调节；即，本装置在立轴风轮1转速过快时，可以通过增大活塞22往复运动的阻力，以主动对立轴风轮1进行减速，具体地，控制模块7配置为：
获取风力参数新风进风口外的风力参数和立轴风轮1的转速；其中，风力参数可以是电子风速仪等测得；
根据风力参数查找预设的数据库，得到匹配的标准转速；
根据当前的转速控制主动单元的磁力，直到实时转速匹配标准转速。
根据上述设置，工作人员只需事先在数据库中为不同风力参数范围匹配一个标准转速，之后控制模块7就可以在新风进风超出预期后，通过调整活塞缸组2的运动阻力，即立轴风轮1的转动阻力，将立轴风轮1的转速保持在相对恒定的标准的范围内，达到控制新风进风的目的。
关于压差传感器5的使用方式，其为现有技术，示例性的说明：其高压进气端口连通过滤网前方管路，负压进气端口连通过滤网后方管路，以满足过滤网堵塞检测需求。压差传感器5可电连接于控制模块7，以将压差信息反馈作为另一个控制参考，示例性的说明：比较活塞缸组2阻力调节前后的压差传感器5的反馈值，判断阻力调节是否有效。
参照图3，在本装置的一个实施例中，上述从动单元8包括磁铁，对应的，主动单元包括电磁铁41，电磁铁41安装在缸体21的底部且电连接于控制模块7。
此时，控制模块7可以通过控制电流大小，控制电磁铁41的磁力大小，以此控制活塞缸组2的运动阻力。
参照图4，在本装置的另一个实施例中，与上述区别的是：从动单元8包括铁磁性块，如：铁块；对应的，主动单元包括环绕缸体21的侧壁螺旋分布的导电线圈42，导电线圈42电连接于控制模块7。需要注意的是，此时缸体21应该是不可磁化的结构，以防止产生干扰。
相对于前一种从动单元8及主动单元，本方式的立轴风轮1的转速控制效果更佳，因为两个磁铁对着运动，随着两者拉开的距离越大，磁力越小，即活塞22越靠近缸体开口，受磁力影响越小，这就使立轴风轮1转动过程中阻力在不停变化且幅度较大，转动相对不稳定；而螺旋分布的导电线圈42与铁块的配合则差异于前一种，因为铁块处于螺旋分布的导电线圈42中。
根据上述可知，阻力调节器4的阻力大小调节通过电流大小控制实现，因此本装置中控制模块7可以是MCU控制板与电流控制器的组合，即MCU控制板通过电流控制器控制阻力调节器4的电流大小、通断等。
在本装置的一个实施例中，叶子板12为金属薄板，拉绳13中嵌入金属细丝且金属细丝连接金属薄板并接地。
上述设置的目的是，为了将叶子板12上产生的静电消除，以减小叶子板12上积蓄灰尘的速率，减小使用维护难度。
参照图3，在本装置的一个实施例中，缸体21的侧壁连通有介质管91，介质管91的另一端连通有油罐92，油罐92中灌注有介质油(如：液压油)且液面高度高于罐体中的液面的高度。
可以理解的是，油罐92上部应开孔连通大气保障气压平衡。根据上述设置，可以让活塞22与缸体21的内底之间始终有液压油填充，液压油的存在一方面可以对活塞22进行润滑，另一方面可以排出活塞22与缸体21内底之间的空气；空气相对液压油，其相对容易受温度影响而出现较大的体积变化，导致阻力除了受磁力大小干扰还受温度干扰，因为优先引入液压油。
本申请实施例还公开一种新风系统过滤网堵塞检测方法。
新风系统过滤网堵塞检测方法，其应用如上述任一所述的新风系统过滤网堵塞检测装置至新风系统的进风管路，并根据压差传感器5的反馈进行过滤网堵塞检测。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种新风系统过滤网堵塞检测装置，其特征在于，包括：
立轴风轮(1)，其安装于新风进风管路中且位于过滤网对外的一侧，用于调节流向过滤网的气流；
活塞缸组(2)，其有活塞(22)且活塞(22)固定有受磁力作用的从动单元(8)；
传动机构(3)，其用于联动立轴风轮(1)和活塞缸组(2)；
阻力调节器(4)，其用于配合从动单元(8)调节活塞缸组(2)的运动阻力；
压差传感器(5)，其用于对过滤网前后的压差进行检测；
转速检测单元(6)，其用于检测立轴风轮(1)的转速；
控制模块(7)，其电连接于阻力调节器(4)好转速检测单元(6)，用于控制阻力调节器(4)工作；
其中，所述立轴风轮(1)的轮面迎风且最高和最低点分别靠近新风进风管路的上下内壁，所述立轴风轮(1)包括轮架(11)、叶子板(12)、拉绳(13)和转轴一(14)，所述轮架(11)的中心固定转轴一(14)且沿转轴一(14)的径向延伸出多个支杆，所述转轴一(14)转动连接于新风进风管路，所述支杆远离转轴一(14)的一端固定有转轴二(15)，转轴二(15)上转动连接叶子板(12)，所述转轴一(14)平行于转轴二(15)，所述拉绳(13)位于任意相邻的两个叶子板(12)之间且一端固定一个转轴二(15)，另一端固定于相邻的另一个叶子板(12)靠近转轴一(14)的一端；
所述活塞缸组(2)包括缸体(21)、活塞(22)和活塞杆(23)，所述活塞(22)滑移连接于缸体(21)，所述活塞杆(23)的一端固定活塞(22)，另一端伸出缸体(21)；所述传动机构(3)用于将转轴一(14)的转动转化为活塞杆(23)的往复运动；
所述阻力调节器(4)包括用于产生磁力的主动单元，所述主动单元的磁力受控制模块(7)电控调节，所述主动单元安装于缸体(21)底部；
所述控制模块(7)配置为：
获取风力参数新风进风口外的风力参数和立轴风轮(1)的转速；
根据风力参数查找预设的数据库，得到匹配的标准转速；
根据当前的转速控制主动单元的磁力，直到实时转速匹配标准转速。
2.根据权利要求1所述的新风系统过滤网堵塞检测装置，其特征在于：所述叶子板(12)为金属薄板，所述拉绳(13)中嵌入金属细丝且金属细丝连接金属薄板并接地。
3.根据权利要求1所述的新风系统过滤网堵塞检测装置，其特征在于：所述传动机构(3)包括偏心轮(31)和连杆(32)，所述偏心轮(31)与转轴一(14)偏心固定，所述连杆(32)的一端铰接于偏心轮(31)，另一端铰接于活塞杆(23)的端部。
4.根据权利要求1所述的新风系统过滤网堵塞检测装置，其特征在于：所述缸体(21)的侧壁连通有介质管(91)，所述介质管(91)的另一端连通有油罐(92)，所述油罐(92)中灌注有液压油且液面高度高于罐体中的液面的高度。
5.根据权利要求1所述的新风系统过滤网堵塞检测装置，其特征在于：所述转速检测单元(6)包括旋转编码器、霍尔元件中的一个或多个。
6.根据权利要求1所述的新风系统过滤网堵塞检测装置，其特征在于：所述从动单元(8)包括磁铁，所述主动单元包括电磁铁(41)且位于缸体(21)的底部。
7.根据权利要求1所述的新风系统过滤网堵塞检测装置，其特征在于：所述从动单元(8)包括铁磁性块，所述主动单元包括环绕缸体(21)侧壁螺旋分布的导电线圈(42)。
8.一种新风系统过滤网堵塞检测方法，其特征在于：应用如权利要求1-7任一所述的新风系统过滤网堵塞检测装置至新风系统的进风管路，并根据压差传感器(5)的反馈进行过滤网堵塞检测。
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