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CN118881582B - 一种用于空调系统的离心风机 - Google Patents

一种用于空调系统的离心风机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于空调系统的离心风机，包括外壳、叶片、第一电机、风压机构、前板以及连接杆；所述外壳后端固定安装有连接风压机构的第一电机；所述风压机构由第二电机、齿环以及限位环组成，所述第二电机固定镶嵌于所述风压机构内，且所述第二电机输出轴齿轮啮合连接所述齿环；离心风机控制系统控制所述的两个电机，该系统包括距离数据分析单元、温度数据分析单元、方向数据分析单元、节能控制单元等；通过离心风机控制系统对两个电机进行控制，从而调整第一电机的转速以及叶片的开放程度，从而提供不同的风量及风压的冷风，解决了空调系统的送风量或风压不足，无法提供足够的冷空气到达远处区域，导致远处的空气温度下降不明显的问题。

Description

一种用于空调系统的离心风机
技术领域
本发明涉及离心风机领域，具体是指一种用于空调系统的离心风机。
背景技术
空调系统是一种用于调节室内温度、湿度和空气质量的系统，广泛应用于住宅、商业建筑、工业设施等场所，提供舒适的室内环境，而空调系统内的离心风机是一种用于输送空气的设备，它通过旋转的叶轮产生离心力，将空气吸入并通过风道输送到室内或室外，离心风机通常具有高效率、低噪音和稳定的特点，能够有效地实现空调系统内空气的循环和流动。
但目前的空调系统在使用时，会存在空调送风距离较远时，空调系统的送风量或风压不足，无法提供足够的冷空气到达远处区域，导致远处的空气温度下降不明显，或空调送风口的方向可能不合适，导致空气流向不均匀，一些区域得不到充分的降温的问题，因此亟需一种能解决上述问题的用于空调系统的离心风机。
发明内容
为了解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种用于空调系统的离心风机，本发明采用的技术方案如下：
一种用于空调系统的离心风机，包括外壳、叶片、第一电机、风压机构、前板以及连接杆；所述外壳正面端设置有进风口，侧面设置有水平出风口，所述外壳远离进风口端固定安装有第一电机，所述第一电机输出轴固定连接风压机构，所述风压机构通过所述连接杆固定连接所述前板，所述前板转动安装于进风口处的外壳内表面；所述风压机构由第二电机、齿环以及限位环组成，所述第二电机固定镶嵌安装于所述风压机构内，且所述第二电机输出轴齿轮啮合连接所述齿环；所述第一电机以及第二电机均与离心风机控制系统电信号连接，所述离心风机控制系统包括数据收集单元、数据清洗单元、距离数据分析单元、温度数据分析单元、方向数据分析单元、节能控制单元、变频器控制单元以及叶片角度控制单元。
进一步地，所述风压机构包括传动环、限位环，所述传动环以及所述齿环外表面等距设置有十二个突块，所述限位环分别与所述传动环及所述齿环均为转动连接，所述限位环对应于所述突块位置设置有滑槽，所述滑槽尺寸大于所述突块尺寸。
进一步地，所述齿环靠近所述传动环端固定连接有四根连接杆，所述连接杆另一端固定连接所述传动环。
进一步地，所述限位环上开设连通所述滑槽的限位孔，叶片穿过所述限位孔，且所述突块上端与叶片底部铰接；所述风压机构以及所述前板对应于所述叶片位置设置有限位槽。
进一步地，所述数据收集单元输出端与所述数据清洗单元输出端单向连接，所述数据清洗单元输出端与所述距离数据分析单元、所述温度数据分析单元以及所述方向数据分析单元的输入端单向连接，所述距离数据分析单元、所述温度数据分析单元以及所述方向数据分析单元的输出端于所述节能控制单元输入端单向连接，所述节能控制单元与所述变频器控制单元以及所述叶片角度控制单元输入端单向连接；
所述数据收集单元用于收集设置于空调的送风口处的测距测温传感器所得的数据信息；
所述数据清洗单元用于对收集的数据信息进行清洗处理，包括去噪、异常值处理、格式转换以及无关特征的剔除；
所述距离数据分析单元用于获得温度与设定温度值差别较大的区域与空调间的距离，具体原理为传感器通过发射红外光束，并接收反射回来的光信号，通过测量光的反射时间和强度来确定物体的距离；
所述温度数据分析单元用于测量环境的温度，具体原理为测量接收到的红外辐射的强度来确定环境以及物体的温度；
所述方向数据分析单元用于通过对收集的温度信息进行温度梯度处理，具体原理为高温空气会向上升，形成温度梯度，而低温空气则会相对下沉，利用这种温度梯度，能够确定高温区域在空调送风口的大致方向；
所述节能控制单元用于汇集处理后的数据信息，通过了解需降温区域的温度、距离以及大致方向，匹对风压与距离的比例关系，从而得出所需的风压，并通过控制风压实现对降温不明显区域进行降温；
所述变频器控制单元用于根据实际情况控制第一电机的输出功率；
所述叶片角度控制单元用于根据实际情况控制第二电机的运行状态，从而调整叶片的角度。
本发明一种用于空调系统的离心风机的有益效果如下：
通过第二电机输出轴齿轮啮合连接所述齿环，所述齿环外表面设置的突块与所述叶片铰接，所述齿环与所述传动环采用所述连接杆连接的结构，实现了利用所述第二电机驱动可驱动叶片进行调整，且调整叶片可实现根据实际要求调整风压与风量的大小的方式，解决了传统空调系统的风压不足，导致远处空气温度下降不明显以及空气流向不均匀的问题，且通过离心风机控制系统对所述第一电机以及所述第二电机进行控制，具有根据实际需求调整达到节能效果的优点。
附图说明
图1为本发明一种用于空调系统的离心风机的主视图；
图2为本发明的前板的主视剖面图；
图3为本发明的风压机构去除限位槽的主视剖面图；
图4为本发明的前板与风压机构间的连接方式以A-A线为剖物线的右视剖面示意图；
图5为本发明的离心风机控制系统的流程示意图；
其中，1、外壳；2、叶片；3、第一电机；4、风压机构；5、前板；6、连接杆；101、进风口；102、出风口；401、第二电机；402、齿环；403、突块；404、限位环；405、滑槽；501、传动环；502、限位槽。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-5所示，一种用于空调系统的离心风机，包括外壳1、叶片2、第一电机3、风压机构4、前板5以及连接杆6；所述外壳1正面端设置有进风口101，侧面设置有水平出风口102，所述外壳1远离进风口101端固定安装有第一电机3，所述第一电机3输出轴固定连接风压机构4，所述风压机构4通过所述连接杆6固定连接所述前板5，所述前板5转动安装于外壳1的内表面，且位于进风口101处，参见图1-2及图4；所述风压机构4由第二电机401、齿环402以及限位环404组成，所述第二电机401固定镶嵌安装于所述风压机构4内，且所述第二电机401输出轴齿轮啮合连接所述齿环402；所述第一电机3以及第二电机401均与离心风机控制系统电信号连接，所述离心风机控制系统包括数据收集单元、数据清洗单元、距离数据分析单元、温度数据分析单元、方向数据分析单元、节能控制单元、变频器控制单元以及叶片角度控制单元；通过所述第一电机3使所述风压机构4、前板5、连接杆6以及之间的所述叶片2同步旋转，从而通过所述叶片2的离心力将空气加速，并通过所述出风口102吹出。
所述风压机构4还包括传动环501，所述传动环501以及所述齿环402外表面均等距设置有十二个突块403，所述限位环404分别与所述传动环501及所述齿环402均为转动连接，所述限位环404对应于所述传动环501的突块403位置设置有滑槽405，所述限位环404对应于所述齿环402的突块403位置也设置有滑槽405，所述滑槽405尺寸大于所述突块403尺寸；该突块403能够在滑槽405做圆周方向的往复转动，且所述叶片2能在所述限位槽502内做绕所述突块403的圆周运动；对于图4，A-A线经过所述限位环404的所述滑槽405，即所述限位环404实体部分未有被剖开，故图4未显示所述限位环404位置，进而显示所述限位环404中的所述滑槽405的位置。
所述齿环402靠近所述传动环501端固定连接有四根连接杆6，所述连接杆6另一端固定连接所述传动环501，传动环501连接所述前板5；所述第一电机3工作时，带动所述连接杆6传动传动环501，再由传动环501带动所述前板5旋转，使前板5随所述风压机构4同步旋转，从而通过二者其中的叶片2旋转产生离心力对空气进行加速。
所述限位环404上开设连通滑槽405上的限位孔，叶片2朝向限位环404的一侧的两端分别穿过所述限位孔进入滑槽405内，且所述突块403上端与叶片2底部铰接，所述风压机构4以及所述前板5对应于所述叶片2位置设置有限位槽502；当所述突块403顺时针在滑槽405内旋转时，带动所述叶片2于所述限位槽502内同步移动，使所述叶片2与所述限位环404之间的夹角增大，即叶片2角度调整为更开放的位置，从而减小风阻，提高风量；当所述突块403逆时针旋转时，带动所述叶片2于所述限位槽502内同步移动，使所述叶片2与所述限位环404之间的夹角减小，即叶片2角度调整为更封闭的位置，从而增大风阻，提高风压再由水平出风口102流出。
所述数据收集单元输出端与所述数据清洗单元输出端单向连接，所述数据清洗单元输出端与所述距离数据分析单元、所述温度数据分析单元以及所述方向数据分析单元的输入端单向连接，所述距离数据分析单元、所述温度数据分析单元以及所述方向数据分析单元的输出端于所述节能控制单元输入端单向连接，所述节能控制单元与所述变频器控制单元以及所述叶片角度控制单元输入端单向连接；
所述数据收集单元用于收集设置于空调的送风口处的测距测温传感器所得的数据信息；
所述数据清洗单元用于对收集的数据信息进行清洗处理，包括去噪、异常值处理、格式转换以及无关特征的剔除；
所述距离数据分析单元用于获得环境温度与设定温度值差别较大的区域(下简称温差区域)与空调间的距离，具体原理为传感器通过发射红外光束，并接收温差区域的物体反射回来的光信号，通过测量光的反射时间来确定该温差区域与的空调间的距离；
所述温度数据分析单元用于测量环境的温度，具体原理为测量接收到的温差区域的物体反射回来的红外辐射的强度来确定该温差区域的环境温度；
所述方向数据分析单元用于通过对收集的温度信息进行温度梯度处理，具体原理为高温空气会向上升，形成温度梯度，而低温空气则会相对下沉，利用该温度梯度，能够确定高温区域在空调送风口的大致方向；
所述节能控制单元用于汇集处理后的数据信息，通过了解需降温区域的温度、距离以及大致方向，匹对风压与距离的比例关系，从而得出所需的风压，并通过控制风压实现对降温不明显的高温区域进行降温；具体过程为通过判断降温区域的距离以及大致方向，从而通过控制叶片2的开放程度调节风压，使冷风能送至降温区域，且通过控制空调的送风口处的挡风板可调整送风的方向；
所述变频器控制单元用于根据实际情况控制第一电机3的输出功率，控制进风量，从而控制叶片2的转速，同步调节离心风机输出冷风的风压和风量；
所述叶片角度控制单元用于根据实际情况控制第二电机401的运行状态，从而调整叶片2的角度，控制风压。
具体实施方式如下：首先，通过离心风机控制系统进行数据收集以及清洗，然后通过所述距离数据分析单元、所述温度数据分析单元以及所述方向数据分析单元获得需降温区域的数据信息，并通过所述节能控制单元进行汇总及判断，从而通过所述变频器控制单元控制所述第一电机3的旋转功率，以及通过所述叶片角度控制单元控制所述第二电机401的运行，从而调整所述叶片2的开放状态，调节风压；具体为：当无法提供足够冷空气到达较远处，导致温度下降不明显时，通过驱动所述第二电机401使所述齿环402逆时针旋转，则所述突块403随之旋转，所述突块403使叶片2于所述限位槽502内角度调整为更封闭的位置，并同时增大所述第一电机3的输出功率；当所述第一电机3带动前板5运转时，在进风口101形成涡流，空气从所述进气口被吸入，风通过较为封闭的所述叶片2末端从水平出风口102吹出，因所述叶片2与所述限位环404之间的夹角较小，从而增大了风阻提高了风压，当风从所述出风口102吹出时，风压满足能吹到降温区域的最小压强，从而使经过降温的冷空气能送到远处。通过利用离心风机控制系统对所述第一电机3以及所述第二电机401进行控制，从而调整离心风机的转速以及所述叶片2的开放程度，从而提供不同的风量及风压的冷风，从而解决了背景技术中提到的“目前的空调系统在使用时，会存在空调送风距离较远时，空调系统的送风量或风压不足，无法提供足够的冷空气到达远处区域，导致远处的空气温度下降不明显，或空调送风口的方向可能不合适，导致空气流向不均匀，一些区域得不到充分的降温”的问题。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于空调系统的离心风机，其特征在于：包括外壳(1)、叶片(2)、第一电机(3)、风压机构(4)、前板(5)以及连接杆(6)；所述外壳(1)正面端设置有进风口(101)，侧面设置有水平出风口(102)，所述外壳(1)远离进风口(101)端固定安装有第一电机(3)，所述第一电机(3)输出轴固定连接风压机构(4)，所述风压机构(4)通过所述连接杆(6)固定连接所述前板(5)，所述前板(5)转动安装于进风口(101)处的外壳(1)内表面；所述风压机构(4)由第二电机(401)、齿环(402)以及限位环(404)组成，所述第二电机(401)固定镶嵌安装于所述风压机构(4)内，且所述第二电机(401)输出轴齿轮啮合连接所述齿环(402)；所述第一电机(3)以及第二电机(401)均与离心风机控制系统电信号连接，所述离心风机控制系统包括数据收集单元、数据清洗单元、距离数据分析单元、温度数据分析单元、方向数据分析单元、节能控制单元、变频器控制单元以及叶片角度控制单元；
所述风压机构(4)包括传动环(501)、限位环(404)，所述传动环(501)以及所述齿环(402)外表面等距设置有十二个突块(403)，所述限位环(404)分别与所述传动环(501)及所述齿环(402)均为转动连接，所述限位环(404)对应于所述突块(403)位置设置有滑槽(405)，所述滑槽(405)尺寸大于所述突块(403)尺寸；
所述齿环(402)靠近所述传动环(501)端固定连接有四根连接杆(6)，所述连接杆(6)另一端固定连接所述传动环(501)；
所述限位环(404)上开设连通所述滑槽(405)的限位孔，叶片(2)穿过所述限位孔，且所述突块(403)上端与叶片(2)底部铰接；所述风压机构(4)以及所述前板(5)对应于所述叶片(2)位置设置有限位槽(502)。
2.根据权利要求1所述的一种用于空调系统的离心风机的离心风机控制系统，其特征在于：所述数据收集单元输出端与所述数据清洗单元输出端单向连接，所述数据清洗单元输出端与所述距离数据分析单元、所述温度数据分析单元以及所述方向数据分析单元的输入端单向连接，所述距离数据分析单元、所述温度数据分析单元以及所述方向数据分析单元的输出端于所述节能控制单元输入端单向连接，所述节能控制单元与所述变频器控制单元以及所述叶片角度控制单元输入端单向连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于空调系统的离心风机，其特征在于：所述数据收集单元用于收集设置于空调的送风口处的测距测温传感器所得的数据信息；
所述数据清洗单元用于对收集的数据信息进行清洗处理，包括去噪、异常值处理、格式转换以及无关特征的剔除；
所述距离数据分析单元用于获得温度与设定温度值差别较大的区域与空调间的距离，具体原理为传感器通过发射红外光束，并接收反射回来的光信号，通过测量光的反射时间和强度来确定物体的距离；
所述温度数据分析单元用于测量环境的温度，具体原理为测量接收到的红外辐射的强度来确定环境以及物体的温度；
所述方向数据分析单元用于通过对收集的温度信息进行温度梯度处理，具体原理为高温空气会向上升，形成温度梯度，而低温空气则会相对下沉，利用这种温度梯度，能够确定高温区域在空调送风口的大致方向；
所述节能控制单元用于汇集处理后的数据信息，通过了解需降温区域的温度、距离以及大致方向，匹对风压与距离的比例关系，从而得出所需的风压，并通过控制风压实现对降温不明显区域进行降温；
所述变频器控制单元用于根据实际情况控制第一电机(3)的输出功率；
所述叶片角度控制单元用于根据实际情况控制第二电机(401)的运行状态，从而调整叶片(2)的角度。
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