CN210512060U

CN210512060U - 一种自平衡变风量新风系统

Info

Publication number: CN210512060U
Application number: CN201921504866.0U
Authority: CN
Inventors: 李京飞; 侯冰
Original assignee: Yantai Renhe Construction New Technology Development Co Ltd
Current assignee: Yantai Renhe Construction New Technology Development Co Ltd
Priority date: 2019-09-10
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2020-05-12
Anticipated expiration: 2029-09-10

Abstract

本实用新型公开了一种自平衡变风量新风系统，包括室外新风口、新风机组、由若干风管组成的管路以及若干位于房间内的新风出口；控风单元与风管连接，设置在靠近新风出口的一侧，控风单元的数量小于或等于新风出口的数量；控风单元包括风量调节模块和电动执行器，电动执行器与控制模块连接，控制风量调节模块调整通过新风出口流入房间的风量。其优点在于，在需要变风量的房间的新风出口处均设置独立的控风单元，在某一控风单元的电动执行器在控制模块的控制下调节风量调节模块时，只会改变该新风出口的风量，而不会改变其他控风单元输出的风量，管道内的压力变化不会影响到其他新风出口的风量，实现新风系统的出风量自平衡。

Description

一种自平衡变风量新风系统

技术领域

本实用新型涉及新风系统技术领域，尤其涉及一种自平衡变风量新风系统。

背景技术

在医院、办公楼、学校等集中新风系统中，为了控制房间的新风量既满足室内空气品质要求又要达到节能的目标，有些集中新风系统会采用变风量的方法控制进入房间的新风量。目前的做法是在房间设置CO2传感器或者VOC传感器，以设置CO2传感器的系统为例，传感器采集CO2浓度后将数据传输给中央控制器，中央控制器经过运算后输出命令信号给到安装在房间新风支管上的电动调节阀，电动调节阀根据收到的电信号转动调节阀的阀片开度，从而改变输送到房间的新风量。

以上变风量新风系统产生的问题是，当某一个房间的CO2浓度超标后，本房间电动调节阀的阀片开大，输送进房间的新风量增大，此时，由于阀片的开度位置发生变化，电动调节阀的阻力也会变化，导致整个风管系统的阻力特性曲线发生变化，从而引起管道内部压力产生变化，压力变化由近到远最终波及整个系统。即便风机采用变频风机，安装压力传感器稳定主管道静压值，也不会阻止管道系统阻力特性曲线的变化，也不会阻止压力波动现象的发生。由于管道系统压力波动变化引起邻近房间电动调节阀前端压力变化，必然导致通过的新风量产生变化。按照系统设计的控制策略，邻近的房间CO2浓度没有超标，电动调节阀阀片无需动作，新风量也无需变化，但实际的结果是进入房间的风量产生了变化。最终导致的结果是：由于某个房间的风量调节导致邻近房间产生新风量不足或者过量，新风量不足的房间在一个时间段内CO2浓度逐渐上升并被CO2传感器检测到超过限值，在自控系统的控制下，电动执行器阀片开始开大，引起其它邻近房间的再次变化，以此往复，造成系统长期震荡；新风过量的房间，由于CO2浓度一直处于合格状态，传感器无法检测到CO2超标，调节阀开度保持不变，造成能源浪费，达不到节能的目标。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种自平衡变风量新风系统，可单一改变某一房间的风量，而不引起其他房间的风量变化，避免新风系统产生系统震荡，同时避免新风过量造成能源浪费现象。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种自平衡变风量新风系统，包括室外新风口、新风机组、由若干风管组成的管路以及位于房间内的新风出口；还包括控制模块和控风单元，其中：

所述控风单元与所述风管连接，设置在靠近所述新风出口的一侧，所述控风单元的数量小于或等于所述新风出口的数量；所述控风单元包括风量调节模块和电动执行器，所述电动执行器与所述控制模块连接，控制所述风量调节模块调整通过所述新风出口流入房间的风量。

优选地，所述控制模块包括中央控制器和就地控制开关，所述就地控制开关与所述中央控制器连接，所述中央控制器与所述电动执行器连接。

优选地，所述控制模块还包括监视器，所述监视器与所述中央控制器连接，以监控所述电动执行器的工作状态并显示电动执行器的相关数据。

优选地，所述风量调节模块包括壳体、控风板、限位板、气袋和弹性件；所述控风板与所述壳体转动连接；所述控风板朝向迎风面设置，所述气袋设置在所述控风板背后，其上设有孔；所述孔与所述控风板连通，朝向迎风面设置；所述气袋设置在所述限位板上方，所述限位板与所述壳体固定连接。

优选地，所述壳体外部设有风量调节机构，所述风量调节机构包括凸轮、调节盘和驱动轴，所述控风板的转轴穿出所述壳体，所述弹性件一端与所述转轴连接，另一端与所述凸轮连接；所述驱动轴位于所述凸轮上，且与所述电动执行器连接，以带动所述凸轮转动；所述调节盘的一端设有滑槽，另一端与所述驱动轴连接，跟随所述驱动轴转动。

优选地，所述调节机构包括刻度盘，所述调节盘的前端设有指向所述刻度盘的箭头。

优选地，所述转轴上设有延长杆，所述弹性件的一端设有通孔，所述延长杆与所述通孔通过连接线固定连接。

优选地，所述调节盘上设有可调锁紧件，所述可调锁紧件位于滑槽中。

优选地，还包括空气质量监控模块，所述空气质量监控模块设置在房间内，并与所述控制模块连接，所述空气质量监控模块包括CO2传感器或VOC传感器或人流量监测模块中的一种或多种。

优选地，所述控制模块还包括定时单元，所述定时单元与所述电动执行器连接。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型在靠近新风出口的一侧设置控风单元，并利用控风单元控制流入房间的风量，由于需要变风量的房间的新风出口处均设置独立的控风单元，在某一控风单元的电动执行器在控制模块的控制下调节风量调节模块时，只会改变该新风出口的风量，而不会改变其他控风单元输出的风量，管道内的压力变化不会影响到其他新风出口的风量，实现新风系统的出风量自平衡。

附图说明

图1为本实用新型实施例的新风系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的控风单元的示意图。

图中：10、新风机组；11、室外新风口；12、管路；13、新风出口；20、控风单元；21、风量调节模块；211、延长杆；212、控风板；213、限位板；214、气袋；215、弹性件；216、转轴；217、可调锁紧件；218、孔；219、连接线；22、电动执行器；23、壳体；231、安装法兰；24、风量调节机构；241、凸轮；242、调节盘；243、驱动轴；244、刻度盘；245、滑槽；30、控制模块；31、就地控制开关；32、中央控制器；33、监视器。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型进行更为详细的描述，需要说明的是，下参照附图对本实用新型进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、图2所示，本实用新型实施例的自平衡变风量新风系统将在接下来的描述中被阐明，其中，在每个需要变风量控制的新风出口处设置控风单元，解决了现有新风系统中，调节某一新风出口风量后会影响其他新风出口风量的问题，在未启动电动执行器时，新风出口的风量始终恒定；同时，利用控制模块控制电动执行器，使指定新风出口的风量满足使用要求，且不影响其他新风出口。

如附图1所示，本实施例的新风系统包括室外新风口11、新风机组10、由若干风管组成的管路12以及位于房间内的新风出口13，还包括控制模块30和控风单元20，控制模块30独立设置，一般不设置在房间内，风从室外新风口11进入，经过新风机组10，由管路12输送到各个房间，通过控风单元20后，从新风出口13进入房间。控风单元20用于控制通过新风出口13的风量，具体来说，包括风量调节模块21和电动执行器22，风量调节模块21用于限制通过的风量，而电动执行器22通过接受控制模块30的信号，对风量调节模块21进行调节，从而改变通过的风量，起到对单一新风出口13的调节，其他新风出口13处的风量调节模块21由于其对应的电动执行器22未启动，因此通过的风量不变。

控制模块30可以基于监测室内的CO₂浓度或其他参数发送指定信号，也可以根据与其连接的手动调节模块发送信号，也可以根据设定时间发送信号，更具体地说，控制模块30包括中央控制器32和就地控制开关31，就地控制开关31与中央控制器32连接，中央控制器32与电动执行器22连接。就地控制开关31具有定位操作、自复操作、定位-自复操作、闭锁操作、定位-闭锁操作、自复-定位-闭锁操作等功能，设置在每个房间内，可用于单一控风单元20的手动控制。中央控制器32可以与电动执行器22有线连接，也可以无线连接，在电动执行器22上设置无线信号接收装置即可。

另外，为了满足检测室内参数的需要，在一具体的实施例中，新风系统还包括空气质量监控模块(未画出)，空气质量监控模块设置在房间内，并与控制模块30连接，空气质量监控模块包括CO₂传感器或VOC传感器或人流量监测模块中的一种或多种，CO₂传感器可用于监控房间内的CO₂浓度，若CO₂浓度过高，则中央控制器32发送信号至电动执行器22，调大控风模块20的通风量；VOC传感器是空气质量传感器，用于新风系统中的空气质量检测，比如，空气质量传感器TGS2600是日本进口的空气质量传感器对极其微弱的空气污染气体具有很高的灵敏度。像香烟烟雾中存在的二氧化碳或一氧化碳，此空气质量传感器可检测到几个ppm的二氧化碳。人流量监控模块可以是现有的基于红外线感应模块、或摄像头模块的人流量监控系统，用于检测室内的人数，从而发送信号，自动调整新风出口13的风量。

同时，为了保证电动执行器22的正常运作，在一具体的实施例中，控制模块30还包括监视器33，监视器33与中央控制器32连接，以监控电动执行器22的工作状态并显示监控系统并显示电动执行器的相关数据，监视器33可以是电机状态监视器，比如型号为K6CM的电机状态监视器，将三相感应电机的状态数值化，报警输出阈值可设定初始值；也可根据现场状况自定义；电流综合诊断可根据电机各部分与负载侧的状况，进行综合老化检测。

另外，对于新风量以时间为自变化呈规律性变化的房间，在一具体实施例中，控制模块还可包括定时单元(未画出)，定时单元与电动执行器连接，中央控制器与定时单元连接，控制电动执行器按照设定时间段运行，按照不同时间段控制控风单元为房间提供新风量。定时单元中的设定时间可以根据房间使用特点人为设置，也可以是通过运行后根据中央控制器的记录数据总结设置。对于一些使用有规律的房间，比如学校教室，上课期间的人数固定，可根据时间段控制教室的风量，同时，定时单元还可与空气质量监控模块连接，前期可采用CO₂传感器进行检测，后期也可以根据运行数据情况按照时间段设置新风量，可以减少传感器的运行维护及更换费用。

根据房间对新风量要求重要程度不同，比如有些房间不需要变风量控制，控风单元的数量与新风出口的数量不一定完全一致，一般一个新风出口设置一控风单元，而有些新风出口可以不设置控风单元，只需设置普通调节阀或定风量调节器即可。在一套中央新风系统的所有房间中，部分房间需要变风量控制，部分房间需要定风量控制，部分房间需要普通风量调节阀控制，上述实施方式也属于本实用新型实施例的保护范围。

风量调节模块21用于控制通过的风量，其具体结构包括壳体23、控风板212、限位板213、气袋214和弹性件215；控风板212与壳体23转动连接；控风板212朝向迎风面设置，气袋214设置在控风板212背后，其上设有孔218；孔218与控风板212连通，朝向迎风面设置；气袋214设置在限位板213上方，限位板213与壳体23固定连接，弹性件215的一端与转轴相连接，用于限制控风板212的转动。为了方便与风管固定连接，壳体23的外侧设有安装法兰231。其自平衡原理在于：当一定量的风流进控风单元20后，会在控风板212的迎风面形成一个气体压力，通过气袋214的小孔218向内部充气，气袋214膨胀后推动控风板212向关闭的方向转动，控风板212轴也产生同步的转动，此时连接着弹性件215的控风板212受到一个弹力阻碍控风板212转动，最终的结果是，在风量固定的情况下，控风板212由气袋214膨胀产生的关闭作用力与弹性件215的反作用力之间达到平衡，这个设定的风量值就是房间风量控制的目标值。当管路12内的压力变小时，作用在控风板212上的压力变小，此时气袋214内压力大于小孔218处的气体压力，气体通过小孔218流出，气袋214体积变小，控风板212就会向着开大的方向转动，此时的控风板212轴就会受到弹性件215的弹力作用，当气袋214膨胀作用力和弹性件215的弹力达到平衡的时候，控风板212停住的位置保持了风量不发生变化。反之，当管路12内部压力增大时，作用在控风板212上的压力变大，此时气袋214内压力小于小孔218处的气体压力，气体通过小孔218流入，气袋214体积变大，控风板212就会向着关闭的方向转动，此时的控风板212轴就会受到弹性件215的反方向弹力作用，阻碍控风板212继续关闭，当这两个作用力达到平衡的时候，控风板212停住的位置保持了风量不发生变化。

电动执行器22调节控风板212的结构如下：壳体23外部设有风量调节机构24，风量调节机构24包括凸轮241、调节盘242和驱动轴243，控风板212的转轴216穿出壳体23，转轴216上设有延长杆211，弹性件215的一端设有通孔(未画出)，延长杆211的末端与通孔通过连接线219固定连接；弹性件215的另一端铆接在凸轮241的端头部；驱动轴243位于凸轮241上，且与电动执行器22连接，以带动凸轮241转动；调节盘242的一端设有滑槽245，另一端与驱动轴243连接，跟随驱动轴243转动。驱动轴243的转动可以通过弹性件215带动控风板212的转动，从而改变控风板212的开度，达到调节风量的目的。在驱动轴243上安装电动执行器22，只需要电动执行器22的角行程与控风板212的转动角度对应起来，通过控制电动执行器22的角行程就可以控制控风单元20的风量，实现对房间的变风量控制。更具体地说，弹性件215的一端与凸轮241连接，凸轮241起到固定及改变弹性件215的起始位置的作用，转动凸轮241，从而使弹性件215的拉力发生变化，从而改变控风板212的位置。

另外，在壳体23上设有刻度盘244，调节盘242的前端设有指向刻度盘244的箭头。驱动轴243的转动同时还和调节盘242同步，可以通过调节盘242对应的刻度盘244的风量值读取控风单元20流过的风量值；反过来，通过转动风量调节盘，也可以设定风量。为了避免调节盘前端与壳体分离，所述调节盘上设有可调锁紧件，所述可调锁紧件位于滑槽中。转动调节盘242设定风量时，需要旋转松开锁紧件217上的蝶形或羊角螺母解锁，调节盘242在人工力量或者电动执行器的扭力作用下，沿着滑槽245转动即可完成设定过程。需要固定风量时，可以旋转紧固蝶形或者羊角螺母将调节盘242固定住，本实施例的控风单元在安装完毕，电动执行器正常工作状态下，可调锁紧件处于与调节盘接触但不锁紧的状态，调节盘可在电动执行器的作用下转动。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims

1.一种自平衡变风量新风系统，其特征在于：包括室外新风口、新风机组、由风管组成的管路以及位于房间内的新风出口；还包括控制模块和控风单元，其中：

2.如权利要求1所述的自平衡变风量新风系统，其特征在于：所述控制模块包括中央控制器和就地控制开关，所述就地控制开关与所述中央控制器连接，所述中央控制器与所述电动执行器连接。

3.如权利要求2所述的自平衡变风量新风系统，其特征在于：所述控制模块还包括监视器，所述监视器与所述中央控制器连接，以监控所述电动执行器的工作状态并显示电动执行器的相关数据。

4.如权利要求1或2或3所述的自平衡变风量新风系统，其特征在于：所述风量调节模块包括壳体、控风板、限位板、气袋和弹性件；所述控风板与所述壳体转动连接；所述控风板朝向迎风面设置，所述气袋设置在所述控风板背后，其上设有孔；所述孔与所述控风板连通，朝向迎风面设置；所述气袋设置在所述限位板上方，所述限位板与所述壳体固定连接。

5.如权利要求4所述的自平衡变风量新风系统，其特征在于：所述壳体外部设有风量调节机构，所述风量调节机构包括凸轮、调节盘和驱动轴，所述控风板的转轴穿出所述壳体，所述弹性件一端与所述转轴连接，另一端与所述凸轮连接；所述驱动轴位于所述凸轮上，且与所述电动执行器连接，以带动所述凸轮转动；所述调节盘的一端设有滑槽，另一端与所述驱动轴连接，跟随所述驱动轴转动。

6.如权利要求5所述的自平衡变风量新风系统，其特征在于：所述调节机构包括刻度盘，所述调节盘的前端设有指向所述刻度盘的箭头。

7.如权利要求5所述的自平衡变风量新风系统，其特征在于：所述转轴上设有延长杆，所述弹性件的一端设有通孔，所述延长杆与所述通孔通过连接线固定连接。

8.如权利要求5所述的自平衡变风量新风系统，其特征在于：所述调节盘上设有可调锁紧件，所述可调锁紧件位于滑槽中。

9.如权利要求4所述的自平衡变风量新风系统，其特征在于：还包括空气质量监控模块，所述空气质量监控模块设置在房间内，并与所述控制模块连接，所述空气质量监控模块包括CO₂传感器或VOC传感器或人流量监测模块中的一种或多种。

10.如权利要求4所述的自平衡变风量新风系统，其特征在于：所述控制模块还包括定时单元，所述定时单元与所述电动执行器连接。