CN201531443U

CN201531443U - 智能补风机

Info

Publication number: CN201531443U
Application number: CN2009202179383U
Authority: CN
Inventors: 蒋鹏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-10-10
Filing date: 2009-10-10
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2019-10-10

Abstract

一种智能补风机，包括蜗壳、底盖、百叶窗、电动机构以及智能控制器，蜗壳的外部设置有电器盒，电动机构和智能控制器都安装在电器盒内，该电动机构由步进电机、传动齿轮、拨片、导轨组成，拨片为长条形状，拨片的背面间隔地设置有多个轴套，每个轴套分别与一个叶片底部的偏心轴固接，拨片的正面设置有齿条，拨片的两端设置有滚轮，滚轮嵌装在导轨内，导轨由固定在基座上的支撑板支撑，基座固接在蜗壳底部，传动齿轮固定在步进电机的主轴上，步进电机固定在支撑板上；传动齿轮与拨片上的齿条啮合，步进电机和交流电机都与智能控制器连接。本实用新型的智能补风机，可以根据室内环境温度的变化相应的改变送风量，送风方向可以调节，智能化程度高，应用范围广。

Description

智能补风机

技术领域

本实用新型涉及通风设备，特别涉及通信基站、网络服务器中心、数据信息处理中心使用的补风机。

背景技术

在通信基站、网络服务器中心、数据信息处理中心等计算机设备密集的场所，为了保证计算机的正常运行，要求机房内的环境温度不能过高，为了降低环境温度，常常在机房内安装机房专用精密空调机。若机房内空间较大，或者送风通道堵塞以及设备散热过高等原因导致空调机制冷效果不好的地方就会产生热岛，需要使用补风机来消除热岛，补风机又叫接力风机，它本身并不制冷，而是通过疏导气流，将空调机产生的冷风传送到所要求的区域，清除局部制冷死角，实现最佳的室内气流组织，以达到高效经济的通风换气效果。

在现有技术中，补风机的智能化程度较低，本身不能无级调速，不能根据室内环境温度的变化相应的改变送风量，其百叶窗也是固定的，不能改变角度，只能定向送风，使用局限性较大。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种智能补风机，可以根据室内环境温度的变化相应的改变送风量，百叶窗叶片开启的角度可以调节，送风方向可以改变，智能化程度高，应用范围广。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种智能补风机，包括蜗壳、底盖、百叶窗、电动机构以及智能控制器，蜗壳的顶面和底面分别设置有进风口和出风口，底盖安装在进风口上，百叶窗安装在出风口上，蜗壳的内部设置有交流电机和风扇，交流电机通过螺钉固定在蜗壳内部的电机支架上，风扇固定在交流电机的主轴上，百叶窗由窗框和多个叶片组成，这些叶片平行地设置在窗框内，每个叶片的中部设置有中轴，每个叶片的底部设置有偏心轴，各个叶片的中轴可转动地连接在窗框上，其特征是：

在蜗壳的外部设置有电器盒，所述电动机构和智能控制器都安装在电器盒内，该电动机构由步进电机、传动齿轮、拨片、导轨组成，所述拨片为长条形状，拨片的背面间隔地设置有多个轴套，轴套的数量与所述百叶窗叶片的数量相同，每个轴套分别与一个叶片底部的偏心轴固接，拨片的正面设置有齿条，拨片的两端设置有滚轮，滚轮嵌装在导轨内，导轨由固定在基座上的支撑板支撑，基座固接在蜗壳底部，传动齿轮固定在步进电机的主轴上，步进电机通过法兰固定在支撑板上；传动齿轮与拨片上的齿条啮合，所述步进电机和交流电机都与智能控制器连接。

所述智能控制器由微处理器、测温电路、过零检测电路、触发电路、驱动电路组成，微处理器由单片机构成，测温电路由集成温度传感器构成，该集成温度传感器与单片机的模/数转换端口连接，过零检测电路由两个光电耦合二极管构成，该两个光电耦合二极管反并联在一起，其公共的输入端与交流电源连接，其公共的输出端与单片机的中断请求端口连接，触发电路由双向可控硅型光耦合器构成，双向可控硅型光耦合器的输入端与单片机的通用I/O端口连接，双向可控硅型光耦合器的输出端与双向可控硅的门极连接，双向可控硅的阳极和阴极串接在交流电机的供电回路上，驱动电路由步进电机驱动芯片构成，步进电机驱动芯片的逻辑信号输入端与单片机的通用I/O端口连接，步进电机驱动芯片的逻辑信号输出端与步进电机的四相绕组连接。

本实用新型有以下积极有益效果：

本实用新型的智能补风机，设置有测温电路，可以根据室内环境温度改变风扇电机的转速，百叶窗的叶片由电动机构进行控制，送风方向可以调节，智能控制器可以通过串行数据端口与上位机进行通讯，由上位机进行管理，智能化程度高，应用范围广。可广泛应用于通信基站、网络服务器中心、数据信息处理中心等计算机设备密集的场所进行通风降温，也可用于地下停车场、体育馆、车间、仓库、商场、超市等大型场所的换气通风。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的局部放大图。

图4是本实用新型的电路方框图。

图5是电器盒内部的结构示意图。

图6是电动机构的局部放大图。

图7是电动机构与叶片的装配结构示意图。

图8是蜗壳、底盖、百叶窗的装配结构示意图。

图9是蜗壳、交流电机、风扇的装配结构示意图。

图10是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

图中标号

1蜗壳 2底盖 3百叶窗 4交流电机

5风扇 6电机支架 7窗框 8叶片

9中轴 10偏心轴 11电器盒 12步进电机

13传动齿轮 14拨片 15导轨 16轴套

17齿条 18滚轮 19基座 20支撑板

21防护罩 22电路板 23电源开关 24电源插座

25接口 26接口

请参照图1、图2、图3、图5、图6、图7、图8、图9，本实用新型是一种智能补风机，包括蜗壳1、底盖2、百叶窗3、电动机构以及智能控制器，蜗壳1的顶面和底面分别设置有进风口和出风口，底盖2安装在进风口上，百叶窗3安装在出风口上，蜗壳1的内部设置有交流电机4和风扇5，交流电机4通过螺钉固定在蜗壳内部的电机支架6上，风扇5固定在交流电机4的主轴上。

百叶窗3由窗框7和多个叶片8组成，这些叶片8平行地设置在窗框7内，每个叶片8的中部设置有中轴9，每个叶片8的底部设置有偏心轴10，各个叶片8的中轴9可转动地连接在窗框7上。

在蜗壳1的外部设置有电器盒11，电动机构和智能控制器都安装在电器盒11内，电动机构由步进电机12、传动齿轮13、拨片14、导轨15组成，拨片14为长条形状，拨片14的背面间隔地设置有多个轴套16，轴套16的数量与百叶窗叶片8的数量相同，每个轴套16分别与一个叶片底部的偏心轴10固接，拨片14的正面设置有齿条17，拨片14的两端设置有滚轮18，滚轮18嵌装在导轨15内，导轨15由固定在基座19上的支撑板20支撑，基座19与蜗壳1底部固接，传动齿轮13固定在步进电机12的主轴上，步进电机12通过法兰固定在支撑板20上；传动齿轮13与拨片14上的齿条17啮合，步进电机12和交流电机4都与智能控制器连接。蜗壳1的外侧安装有防护罩21。

请参照图4、图10，智能控制器由微处理器、测温电路、过零检测电路、触发电路、驱动电路组成，微处理器由型号为AT89S51的单片机U1构成。

测温电路由型号为TC1024的集成温度传感器U2构成，该集成温度传感器U2与单片机U1的模/数转换端口P0.0连接。

过零检测电路由两个型号为TLP521-4的光电耦合二极管U3、U4构成，该两个光电耦合二极管U3、U4反并联在一起，其公共的输入端与交流电源连接，其公共的输出端与单片机的中断请求端口P3.2连接。

触发电路由型号为MOC3041的双向可控硅型光耦合器U5构成，双向可控硅型光耦合器U5的输入端与单片机U1的通用I/O端口P1.2连接，双向可控硅型光耦合器U5的输出端与双向可控硅SCR1的门极连接，双向可控硅SCR1的阳极和阴极串接在交流电机4的供电回路上。交流电机4在图10中用符号M表示。

驱动电路由型号为ULN2003的步进电机驱动芯片U6构成，步进电机驱动芯片U6的逻辑信号输入端1B至4B分别与单片机U1的通用I/O端口P2.0至P2.3连接，步进电机驱动芯片U6的逻辑信号输出端1C至4C经过接线座U8与步进电机12的四相绕组连接。

本实用新型采用51系列单片机U1对四相六线制步进电机12进行控制。单片机U1通过I/O口输出具有时序的方波信号，方波信号经过驱动芯片ULN2003驱动步进电机12。ULN2003是高耐压、大电流达林顿阵列，由七个硅NPN达林顿管组成。当驱动芯片ULN2003接收到一个脉冲信号后，它就驱动步进电机12按设定的方向转动一个固定的角度，通过控制脉冲个数就可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的。若按正序换相通电，步进电机12正转，若按反序换相通电，则步进电机12就反转。当步进电机12正转或反转时，通过传动齿轮13的啮合作用，带动齿条14前移或后移，从而拨动叶片8开启适当的角度。

单片机U1通过串行数据端口TXD和RXD与上位机进行通讯，由上位机进行管理，请参照图1、图3，在电器盒11的外表面上设置有用于与上位机连接的数据线接口25，还设置有用于与集成温度传感器U2连接的接口26，以及电源开关23、电源插座24，上述的微处理器、测温电路、过零检测电路、触发电路、驱动电路都设置在电路板22上。

本实用新型采用可控硅SCR1过零调功方式对交流电机4的转速进行调节，可控硅过零调功就是通过在给定的时间内改变加进负载的交流正弦波个数来调节负载功率。为实现可控硅SCR1的过零调功，需要设置过零检测电路和触发电路。过零检测电路的作用是在50Hz的交流电压通过零点时取出其脉冲。电路中利用两个反并联的光电耦合二极管U3、U4实现过零检测。交流电源经电阻R3加到两个光电耦合二极管U3、U4上，在交流电源的正、负半周，两个光电耦合二极管U3、U4交替导通，在导通期间，其公共输出端输出低电平，只有在交流电源过零的瞬间，两个二极管均截止，其公共输出端输出高电平，因此在其公共输出端得到周期为10ms的脉冲信号，该信号送至单片机U1的INT0引脚。

触发电路采用了过零双向可控硅型光耦合器U5，避免了输入、输出通道同时控制双向可控硅SCR1触发的缺陷，大大简化了输出通道，触发电路的工作原理是：单片机U1调用中断服务程序，在P1.2口输出一个高电平，经反向器U7反向后，送出一个低电平，使双向可控硅型光耦合器U5导通，同时触发双向可控硅SCR1，使交流电机4的供电回路导通。

单片机U1通过改变每个控制周期内双向可控硅导通和关断交流完整全波或半波信号的个数来调节负载功率，进而达到调速的目的。由于INT0信号反映工频电压过零时刻，因此只要在外中断源INT0的中断服务程序中执行下述功能，就可以按照控制量的要求，实现双向可控硅SCR1的过零控制。外中断源INT0的中断服务程序具体实现的功能是：

(1)中断时，完成控制门的开启与关闭。即单片机U1的输出控制端口P1.2置“1”或复“0”。

(2)利用中断服务次数，对控制量n(n为在每个控制周期内可控硅导通的正弦波个数)进行计数和判断。即每中断一次，对n进行减一计数。如n≠0，保持控制电平为“1”，继续打开控制门。如n＝0，则使控制电平复位为“0”，关闭控制门，使双向可控硅SCR1的过零触发脉冲不再通过，从而达到按控制量控制的效果。控制量n的大小则根据温度传感器反馈回的信息进行设定，通过编写汇编程序，实现调速。因此，本实用新型的补风机可以根据室内环境温度的变化相应的改变送风量。

Claims

1.一种智能补风机，包括蜗壳、底盖、百叶窗、电动机构以及智能控制器，蜗壳的顶面和底面分别设置有进风口和出风口，底盖安装在进风口上，百叶窗安装在出风口上，蜗壳的内部设置有交流电机和风扇，交流电机通过螺钉固定在蜗壳内部的电机支架上，风扇固定在交流电机的主轴上，百叶窗由窗框和多个叶片组成，这些叶片平行地设置在窗框内，每个叶片的中部设置有中轴，每个叶片的底部设置有偏心轴，各个叶片的中轴可转动地连接在窗框上，其特征是：

2.如权利要求1所述的智能补风机，其特征是：所述智能控制器由微处理器、测温电路、过零检测电路、触发电路、驱动电路组成，微处理器由单片机构成，测温电路由集成温度传感器构成，该集成温度传感器与单片机的模/数转换端口连接，过零检测电路由两个光电耦合二极管构成，该两个光电耦合二极管反并联在一起，其公共的输入端与交流电源连接，其公共的输出端与单片机的中断请求端口连接，触发电路由双向可控硅型光耦合器构成，双向可控硅型光耦合器的输入端与单片机的通用I/O端口连接，双向可控硅型光耦合器的输出端与双向可控硅的门极连接，双向可控硅的阳极和阴极串接在交流电机的供电回路上，驱动电路由步进电机驱动芯片构成，步进电机驱动芯片的逻辑信号输入端与单片机的通用I/O端口连接，步进电机驱动芯片的逻辑信号输出端与步进电机的四相绕组连接。