CN2733215Y - 智能换新风风机盘管机组 - Google Patents

Abstract

智能换新风风机盘管机组，属于中央空调、家用空调内用机，包括：风机盘管机组，其特征在于：风机盘管机组(1)的热交换器(4)倾斜固定在机组壳体内接水盘(5)上方、接水盘(5)下方为风机(6)、新回风混合器(3)设置在风机(6)下方，CO2浓度探测器与智能调具有既可以直接从室外进新风，又可以和楼宇新风系统连接，根据室内空气是否清新自动调节进新风量及进多少等优点。

Description

智能换新风风机盘管机组

技术领域

智能换新风风机盘管机组，属于中央空调、家用空调内用机。

背景技术

风机盘管机组应用于中央空调末端，主要通过外部冷热源调节室内温度，如果室内需新风，则需通过新风系统才能实现，而新风量和室内空气状况没有较好的相互反馈控制方法，从而不能控制室内空气质量要求且浪费大量的能源。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：设计一种既可以直接从室外进新风，又可以和楼宇新风系统连接，根据室内空气是否清新自动调节进新风量及进多少的智能换新风风机盘管机组。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该智能换新风风机盘管机组，包括：风机盘管机组，其特征在于：风机盘管机组1的热交换器4倾斜固定在机组壳体内接水盘5上方、接水盘5下方为风机6、新回风混合器3设置在风机6下方，CO2浓度探测器与智能调节控制器相连，智能调节控制器安装在风机盘管机组的电控箱2内。

安装在风机盘管机组风机6下方的新回风混合器3为“V”形，其中部固定安装“L”形止挡板10，“V”形新回风混合器3的外侧为新风口11，内侧为回风口8。

卧式结构，“V”形新回风混合器3安装在风机盘管机组风机6的后方，其中部固定安装“L”形止挡板，“V”形新回风混合器3的外侧为新风口11，内侧为回风口8。

智能调节控制器包括电源电路、单片机U3、晶振、复位与检测电路、正反转电机驱动电路，报警、显示电路、双限位开关，CO2探测传感器、进风温度传感器RT2、回风温度传感器RT1及位置传感器，单片机U3的9、10脚接晶振，1脚接复位与检测电路，2-5脚分别接CO2探测、进风温度RT2、回风温度RT1及位置传感器，12-14脚接步进电机驱动电路、17、18脚接串口通讯1、串口通讯2，11脚接报警电路，26-28脚接驱动集成电路U4的1-3脚，24-25脚接驱动集成电路U4的4、5脚，驱动集成电路U4的12-16脚接发光二极管LED1-LED5。

与现有技术相比，本实用新型的智能换新风风机盘管机组所具有的有益效果是：由于风机盘管机组1与新回风混合器3及智能调节控制器相结合的结构，采用数字化微电脑控制技术，自动检测室内空气中CO2浓度，根据室内空气中CO2浓度自动调整新风量，既可以直接从室外进新风，又可以通过设置的串口通讯1、串口通讯2和楼宇新风系统连接，根据室内空气是否清新自动调节进新风量及进多少，进风口设置过滤器，又可以过滤空气中的尘埃等污染物，达到室内空气清新和节能的目的。

附图说明

图1是本实用新型的智能换新风风机盘管机组结构示意图；

图2是图1去掉壳体板后侧视结构示意图；

图3去掉壳体板后卧式结构侧视示意图；

图4是智能调节控制器电路原理示意图；

图5是智能调节控制器另一种电路原理示意图。

图1-5是本实用新型的智能换新风风机盘管机组的最佳实施例，其中：1风机盘管机组  2电控箱  3新回风混合器  4热交换器  5接水盘  6风机  7空气过滤器  8新回风混合器回风口  9新回风混合器调节板  10新回风混合器“L”形止挡板11新回风混合器新风口  U1-U2稳压集成电路  U3单片机  U4驱动集成电路R1-R27电阻  D1-D2双半波整流  C1-C15电容  K1模式选择开关  K2双限位开关  LED1-LED5发光二极管  BG1-BG7三极管  RT1回风温度传感器  RT2进风温度传感器  T1变压器  CRY晶振  FU保险丝  M1正反转电机  M2步进电机  Y扬声器  POT1位置传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的智能换新风风机盘管机组做进一步说明：

如图1-2所示，风机盘管机组1是目前通用的带回风箱风机盘管机组，主要用于对空气进行过滤加热和冷却，主要由角式“∠”接水盘5、热交换器4、风机6、风机6又包括电机、叶轮和蜗壳，及空气过滤器7组成。风机盘管机组1的热交换器4倾斜固定在角式“∠”接水盘5上方、接水盘5下方为风机6、新回风混合器3设置在风机6下方，空气过滤器7固定在风机6与新回风混合器3之间，CO2浓度探测器与智能调节控制器相连，智能调节控制器安装在风机盘管机组的电控箱2内。

安装在风机盘管机组风机6下方的新回风混合器3为“V”形，其中部固定安装“L”形止挡板，“V”形新回风混合器3的外侧为新风口11，内侧为回风口8。

新回风混合器3主要有：新风口11、回风口8、驱动器、“V”形调节板9、“L”形止挡板10组成，主要用于调节新风口11及回风口8的大小，以控制新回风混合比例，保证室内空气清新和达到最大节能。CO2浓度探测器与智能调节控制器的单片机U3相连，根据室内要求可以对室内CO2浓度进行设定，并通过感测室内CO2浓度与设定值进行比较输出0-10V/4-20mA信号到智能调节控制器的单片机U4。新回风混合器3为“V”形，其中部固定安装“L”形止挡板。“V”形新回风混合器3的外侧为新风口11，内侧为回风口8。

图3是卧式结构时，“V”形新回风混合器3安装在风机盘管机组风机6的后方，其中部固定安装“L”形止挡板。“V”形新回风混合器3的外侧为新风口11，内侧为回风口8。

图4所示：智能调节控制器在原有风机盘管室内温度控制器的基础上增加新回风混合器3开度控制功能，单片机U3从CO2浓度传感器接收到0-10V/4-20mA电信号后，通过比较运算，输出一脉冲信号控制正反转电机M1转动，控制新回风混合器调节板9的旋转角度，以调节新回风混合器“V”形调节板9开度的大小，调节室内新风和回风混合比例，实现对室内CO2浓度的调节。当室内CO2浓度降到某一值时(CO2传感器探测)，正反转电机M1接受命令关闭新风口11，以达到节能之目的。

图5所示：智能调节控制器另一种电路原理示意图，电机可以采用步进电机M2代替正反转电机M1，通过三极管BG4～BG7驱动步进电机M2，用双限位开关K2实现步进电机M2的启动和关闭。

智能调节控制器

电源电路：

220V电源经过变压器T1变压，经过二极管D1、D2双半波整流变成直流电，经过电容C3、C4滤波，产生24V工业控制直流电，供给步进电机M2。

24V直流电经过稳压集成电路U1 7812稳压，经过电容C5、C6滤波变成12V直流电，给发光二极管和喇叭提供电源。

12V直流电经过稳压集成电路U2 7805稳压，经过电容C7、C8滤波变成5V直流电，供给单片机U3的电源。

模式选择开关：

模式选择开关K1主要是用来选择步进电机M2的控制方式，来决定新回风混合器3的工作模式。

K1    1       2

ON    ON     控制模块测试功能

ON    OFF    开关式控制方式

OFF   ON     定角度控制方式

OFF   OFF    自动模糊控制方式

人机对话显示部分：

驱动集成电路U4主要是驱动发光二极管的指示，其中新回风混合器3的控制模式由发光二极管指示，每一种控制模式对应着一个发光二极管，其中发光管LED5为通讯指示，LED1-LED4分别对应的模式如下：

1  测试功能          LED1亮，其余的灭

2  开关式控制方式    LED2亮，其余的灭

3  定角度控制方式    LED3亮，其余的灭

4  自动模糊控制方式  LED4亮，其余的灭

新回风混合器控制部分：

驱动三极管BG3驱动继电器J的常开触点J1-1接通，正反转电机M1正转带动新回风混合器3转动，当新回风混合器“V”形调节板9转动到正转限位开关K2的位置1时，停止。常闭触点J1-2接通，正反转电机M1反转带动新回风混合器“V”形调节板9转动，反转到双限位开关K2的位置2时，停止。

新回风混合器控制部分还可采用驱动三极管BG4-BG7，电机采用步进电机M2，为步进电机M2提供ABCD不同时序的驱动信号，控制过程为：当按照ABCD顺序加电时，为室内CO2浓度升高，步进电机M2正转，带动新回风混合器3“V”形调节板9转动，新风量增加，回风量减少，增加新风，正转到达双限位开关K2的位置1时，停止。等待单片机U3的控制信号。当按照DCBA顺序加电时，为室内CO2浓度降低，步进电机M2反转，新风量减少，回风量增加，减少新风量，反转到达双限位开关K2的位置2时，停止。

电阻R24-R27串联到步进电机M2的驱动线上，可以起到保护步进电机M2的作用。

电阻R20-R23串联到驱动三极管BG4-BG7的基极b上，起到保护和电气匹配的作用。

输入部分：

新风温度：进风温度传感器RT2检测新风的温度，结合回风温度传感器RT1用来自动控制风机盘管机组1风量。

回风温度：回风温度传感器RT1检测回风的温度，结合新风温度传感器RT2用来自动控制风机盘管机组1风量。达到室内舒适的效果。

CO2传感器输入部分：

通过检测CO2的浓度来决定新回风混合的比例。

通讯：

通过单片机U3的RXD TXD串行通讯口1、串行通讯口2与其他控制器(如压缩机，风机盘管等)进行通讯，达到集群控制，集中管理的功能。

单片机U3简单介绍：

单片机U3采用了PIC系列中的PU16F873(A)，这种单片机采用的是哈佛总线结构，运行速度高，端口的I/O应用灵活，功耗低，并且具有SPI串口总线端口，具有精简指令RISC技术，代码压缩率高等特点，尤其是可以工作在睡眠状态，进一步降低功耗，特别适合于用在本系统中。

主要功能：

端口A是一个输入、输出可编程的双向口，此外还有2、3功能，本系统中

RA0用作第0路模拟信号输入端，监测CO2浓度传感器信号

RA1用作第1路模拟信号输入端，监测进风温度传感器RT2信号

RA2用作第2路模拟信号输入端，监测回风温度传感器RT1信号

RA3用作第3路模拟信号输入端，位置传感器POT1信号

CO2传感器的输入到端口RA0，回风温度传感器RT1、以及进风温度传感器RT2分别接到RA2 RA1口上，以上口均是用A口的第二功能，模拟输入的功能。

RB1、RB2是用作基本输入口来用，用来检测模式选择开关K1的状态，来决定系统的输出控制方式。(工作方式)

RB3-RB7等口是用作人机对话的输出口，基本上是控制驱动模块U4 ULN2003用来驱动发光二极管LED显示的。

RC0口用来控制报警输出，系统发生故障时候，此口输出报警信号，扬声器Y报警。

RC1-RC3就是用作C口的基本输入输出功能，按照时序交替输出脉冲信号，控制正反转电机M1运转。

RC6用作通用同步、异步收发器USART的全双工异步发送脚。

RC7用作通用同步、异步收发器USART的全双工异步接收脚。

三种选择模式工作过程分述如下：

单片机U3关闭所有的输出信号，开始检测模式选择开关K1的各种不同的状态，根据K1状态选择不同的输出控制方式。

开关式：根据单片机U3设定的CO2浓度的最大容许值，若是CO2浓度高于设定值，此时进行换新风，正反转电机M1正转，驱动新回风混合器”V”形调节板9转动，新回风混合器3新风口11开度逐渐增大，回风口8开度减小，回风量减小，一直转动到新风口11呈最大开度，此时新风量最大，回风量最小，正反转电机M1停止运转；当CO2浓度传感器探测到CO2浓度已经低于设定值时，正反转电机M1反转，回风口8开启，增大回风量，新风量减小，一直转动到新风口11呈最小开度，正反转电机M1停止运转，此时回风量最大。

定角度式：分30度、45度、60度、最大角度等几种，可根据季节选定不同角度，如冬季可选定角度30度，夏季可选定角度60度。根据单片机U3设定的CO2浓度的最大容许值，检测CO2浓度，与设定值进行比较，若是CO2浓度高于设定值，正反转电机M1正转开启，带动新回风混合器”V”形调节板9转动，同时位置传感器POT1检测双限位开关K2的动作，新回风混合器新风口11到达选定角度的最大开度，回风口8开度减小，回风量减小，进行换新风；当CO2浓度传感器探测到CO2浓度低于设定值时，通过与设定值进行比较，决定正反转电机M1的反转开启，新风口11呈最小开度，回风口8开启，增大回风量，新回风混合器回风口8到达选定角度的最大开度，新风口11开度最小，新风量减小，完成一个工作过程。

自动模糊控制方式(智能控制方式)

上电后，正反转电机M1自动调整位置，根据位置传感器POT1的信号反转直到新风口11呈最小开度，双限位开关K2的位置2时，正反转电机M1停止反转，全部回风的状态。此位置为新回风混合器3的初始状态，回风口8呈最大开度。

将CO2传感器检测到的信号采集到单片机U3的RA1口，进行A/D转换，转换成单片机U3能够识别的数字信号。单片机U3按照实际控制要求，兼顾进风温度、回风温度，及位置传感器POT1等信号，进行处理。通过与设定值的比较，单片机U3根据其差值决定正反转电机M1的正、反转以及新风口11和回风口8的开度大小。

Claims (4)

1、智能换新风风机盘管机组，包括：风机盘管机组，其特征在于：风机盘管机组(1)的热交换器(4)倾斜固定在机组壳体内接水盘(5)上方、接水盘(5)下方为风机(6)、新回风混合器(3)设置在风机(6)下方，CO2浓度探测器与智能调节控制器相连，智能调节控制器安装在风机盘管机组的电控箱(2)内。

2、根据权利要求1所述的智能换新风风机盘管机组，其特征在于：安装在风机盘管机组风机(6)下方的新回风混合器(3)为“V”形，其中部固定安装“L”形止挡板(10)。

3、根据权利要求1所述的智能换新风风机盘管机组，其特征在于：“V”形新回风混合器(3)安装在风机盘管机组风机(6)的后方，其中部固定安装“L”形止挡板。

4、根据权利要求1或2或3所述的智能换新风风机盘管机组，其特征在于：智能调节控制器包括电源电路、单片机U3、晶振、复位与检测电路、正反转电机驱动电路，报警、显示电路、双限位开关，CO2探测传感器、进风温度传感器RT2、回风温度传感器RT1及位置传感器，单片机U3的9、10脚接晶振，1脚接复位与检测电路，2-5脚分别接CO2探测、进风温度RT2、回风温度RT1及位置传感器，12-14脚接步进电机驱动电路、17、18脚接串口通讯1、串口通讯2，11脚接报警电路，26-28脚接驱动集成电路U4的1-3脚，24-25脚接驱动集成电路U4的4、5脚，驱动集成电路U4的12-16脚接发光二极管LED1-LED5。