[发明专利]通风装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通风装置，更具体地说，涉及一种用于控制恒定风量(airvolume)的通风装置，其中，电动风门(motorized damper)安装在室内空气排出口和室外空气吸入口，接收从无刷DC(BLDC)电动机输出的电动机的每分钟转数(RPM)信号并将该信号与期望的风量范围的电动机RPM信号比较以计算所述信号是否相同，并调节电动风门的开口率，所述无刷DC电动机驱动用于排出室内空气的排气扇以及吸入室外空气并将它向室内提供的供气扇。

背景技术

通常，由于居住者的呼吸和活动，导致诸如办公室的封闭空间的空气中的各种有毒物质和二氧化碳的含量增加，因而空气变得污浊。因此，使用从建筑物的封闭空间将空气排到外部并且将来自外面的新鲜空气引入到内部的通风装置。

如图1中所示，在这种传统通风装置中，热交换器20安装在矩形外壳10的内部，室内空气排出口12以及室外空气吸入口14形成在矩形外壳10的一侧处，室外空气供应口16以及室内空气吸入口18形成在外壳10的另一侧处。在室内空气排出口12的一侧上，安装排气扇22以使通过室内空气吸入口18吸取的室内空气在热交换器20中经过热交换后能够迅速排出。在室外空气供应口16处，安装供气扇24以迅速向室内供应通过室外空气吸入口14进入的外部空气。通过电动机驱动排气扇22和供气扇24，使用普通的无刷DC(BLDC)电动机作为这样的电动机。

在这样的传统的通风装置中，由于连接室内和室外的管道(duct)的安装情况或根据室外条件的静压波动(static pressure fluctuation)，通风装置的的基础风量波动出现。

为解决这个问题，通风装置执行能保持固定风量的恒定风量控制。

如图2中所示，这种恒定风量控制装置配有：RPM传感器32，其用于测量驱动风扇的BLDC电动机30的每分钟转速(RPM)；风量传感器34，其用于测量排气扇22和供气扇24的风量；静压传感器36，其用于测量静压；微处理器40，其接收RPM传感器32测量的BLDC电动机30的RPM信号、风量传感器34测量的风量信号以及静压传感器36测量的静压信号，且微处理器40控制BLDC电动机30。这里，包括在BLDC电动机30中的霍尔传感器(Hall sensor)等被用作RPM传感器32。

与在将要施加的供应电压的条件的静压和风量相关的数据以及与在将要施加的供应电压的条件下的BLDC电动机30的RPM和风量之间的关系相关的数据被输入到微处理器40。另外，将与对应于设计要求的固定风量和将要施加的供应电压的BLDC电动机30的RPM相关的数据输入到微处理器40。这种微处理器40根据来自RPM传感器32的初始供应电压的施加而接收与BLDC电动机30的RPM相关的信号，然后计算与所接收的BLDC电动机30的RPM对应的供应电压，以实现设计所要求的固定风量，并且将所计算的供应电压施加到BLDC电动机30。

因此，微处理器40控制BLDC电动机30的操作以实现固定风量输出。

图3是示出根据施加的供应电压的静压、BLDC电动机30的RPM与风量之间的关系的曲线图。根据图3，可以看到，静压和风量成反比。即，它示出了输出风量随着静压的增加而减少。另外，可以看到，即使静压增加，也需要增加供应电压并升高BLDC电动机30的RPM以保持固定的风量。

这里，应当将静压理解成施加到叶轮的负载(阻抗)，并且这样的静压与风量之间的关系和RPM与风量之间的关系可被称为依赖于叶轮形状的固有特性。即，即使在相同的供应电压的条件下，当静压低时，小负载施加到叶轮并且输出风量增加，而当静压高时，大负载施加到叶轮并且输出风量减少。

在微处理器40中，如图3中所示，输入与根据施加的供应电压的静压、BLDC电动机30的RPM和风量之间的关系相关的数据，还输入与选择的供应电压和BLDC电动机30的RPM相关的数据。即，与用于设计者所要求的固定风量的供应电压和BLDC电动机30的RPM相关的数据作为基础值被输入。

将在下面简要描述传统的通风装置的恒定风量控制方法。

当功率施加到排气扇22和供气扇24时，将预先输入到微处理器40的初始供应电压V₀施加到BLDC电动机30。此时，RPM传感器32响应于初始供应电压V₀而测量BLDC电动机30的RPM R。