УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРИТОЧНОЙ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ УСТАНОВКОЙ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к относится к области приточных вентиляционных установок, а более конкретно к устройствам управления приточной вентиляционной установкой, включающим в себя корпус, в котором расположен электрический переключатель скоростей вентилятора приточной вентиляционной установки и может быть использована для коммутации работы приточной вентиляционной установки с кондиционером, в частности с канальным кондиционером.
Уровень техники.
Приточное вентиляционное оборудование обеспечивает приток воздуха в помещение. Для регулировки подачи воздуха используется управление скоростью вращения мотора.
Так известно устройство управления приточной вентиляционной установкой, включающее в себя корпус, в котором расположен электрический переключатель скоростей вентилятора приточной вентиляционной установки, см описание к патенту на изобретение №2487302, опубликовано в 2013 году.
Данное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели и взято за прототип к предлагаемой полезной модели.
Недостатком данного устройства является то, что в том случае, когда помещение дополнительно оборудовано кондиционером, то необходимо вручную подстраивать работу приточной вентиляционной установки под работу кондиционера. То есть при необходимости кондиционеру обеспечить больший приток воздуха с улицы, необходимо вручную переключать режим работы приточной вентиляционной установки на тот, который обеспечивает более активную его работу. Или же необходимо полностью разбирать блок управления кондиционера и объединять его с блоком управления приточной вентиляционной установки, а это нарушает гарантию кондиционера и попросту очень сложно.
Раскрытие полезной модели.
Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить устройство управления приточной вентиляционной установкой, включающее в себя корпус, в котором расположен электрический переключатель скоростей вентилятора приточной вентиляционной установки, позволяющее как минимум сгладить, по меньшей мере, один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить возможность автоматизации управления приточной вентиляционной установкой при ее совместном использовании с кондиционером.
Для достижения этой цели устройство дополнительно содержит соединенный с переключателем скоростей вентилятора блок коммутации с кондиционером, адаптированный для получения сигнала от датчика скорости движения воздуха в воздуховоде кондиционера.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность получать данные от внешнего устройства, располагаемого в воздуховоде кондиционера, которые соответствуют скорости потока воздуха в воздуховоде кондиционера, и в зависимости от этих данных автоматически регулировать режим работы приточной вентиляционной установки.
Существует вариант полезной модели, в котором блок коммутации с кондиционером включает в себя нормирующий усилитель, адаптированный для получения аналогового сигнала от датчика скорости движения воздуха в воздуховоде кондиционера.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность усиливать сигнал от датчика скорости движения воздуха в воздуховоде кондиционера, что особенно важно, когда датчик находится на удалении от устройства управления приточной вентиляционной установкой.
Существует вариант полезной модели, в котором блок коммутации с кондиционером включает в себя соединенный с нормирующим усилителем компаратор принятия решения о запуске циклограммы включения или выключения приточной вентиляционной установки, выход которого соединен с переключателем скоростей вентилятора.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность при превышении измеренного сигнала некоего заранее заданного порога включать приточную вентиляционную установку в работу и выключать ее, когда сигнал от датчиков опять станет меньше порогового значения.
Существует вариант полезной модели, в котором блок коммутации с кондиционером включает в себя соединенный с компаратором принятия решения о запуске циклограммы включения или выключения приточной вентиляционной установки блок компараторов выделения порогов деления скоростей движения воздуха в воздуховоде кондиционера.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность в зависимости от скорости движения воздуха в воздуховоде кондиционера, которая плавно меняется, тем не менее, переключать режимы работы приточной вентиляционной установки. Каждый режим работы приточной вентиляционной установки соответствует диапазону скоростей движения воздуха в воздуховоде кондиционера.
Существует вариант полезной модели, в котором блок коммутации с кондиционером включает в себя соединенный с блоком компараторов выделения порогов деления скоростей движения воздуха в воздуховоде кондиционера цифровой преобразователь кода блока компараторов в код управления скоростями вентилятора приточной вентиляционной установки.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность создания управляющего цифрового сигнала в том виде, в котором его вентилятор приточной вентиляционной установки.
Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Краткое описание чертежей.
Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:
- фигура 1 схематично изображает функциональную схему устройства управления приточной вентиляционной установкой, согласно полезной модели.
- фигура 2 схематично изображает функциональную схему типичного варианта исполнения нормирующего усилителя.
- фигура 3 схематично изображает функциональную схему типичного варианта исполнения компаратора принятия решения о запуске циклограммы включения или выключения приточной вентиляционной установки.
- фигура 4 схематично изображает функциональную схему типичного варианта исполнения блока компараторов выделения порогов деления скоростей движения воздуха в воздуховоде кондиционера.
- фигура 5 изображает этапы работы устройства управления приточной вентиляционной установкой, согласно полезной модели.
Согласно фигуре 1 устройство управления приточной вентиляционной установкой включает в себя корпус 1, в котором расположен электрический переключатель 2 скоростей вентилятора приточной вентиляционной установки.
Устройство дополнительно содержит соединенный с переключателем 2 скоростей вентилятора блок 3 коммутации с кондиционером 4, адаптированный для получения сигнала от датчика 5 скорости движения воздуха в воздуховоде кондиционера 6.
Блок 3 коммутации с кондиционером включает в себя нормирующий усилитель 7, адаптированный для получения аналогового сигнала от датчика 5 скорости движения воздуха в воздуховоде кондиционера 6.
Блок 3 коммутации с кондиционером включает в себя соединенный с нормирующим усилителем 7 компаратор 8 принятия решения о запуске циклограммы включения или выключения приточной вентиляционной установки, выход которого соединен с переключателем 2 скоростей вентилятора.
Блок 3 коммутации с кондиционером включает в себя соединенный с компаратором 8 принятия решения о запуске циклограммы включения или выключения приточной вентиляционной установки блок 9 компараторов выделения порогов деления скоростей движения воздуха в воздуховоде кондиционера.
Блок 3 коммутации с кондиционером включает в себя соединенный с блоком 9 компараторов выделения порогов деления скоростей движения воздуха в воздуховоде кондиционера цифровой преобразователь 10 кода блока компараторов в код управления скоростями вентилятора приточной вентиляционной установки.
Нормирующий усилитель 7 может быть выполнен на базе ИМС операционного усилителя (например, LM358) включенного по типовой схеме неинвертирующего усилителя.
Коэффициент усиления задается подстроечным резистором R исходя из следующих требований: напряжение на выходе блока должно быть +10 В при максимальной скорости кондиционера. См. фиг. 2.
Компаратор 8 принятия решения о запуске циклограммы включения или выключения приточной установки может быть выполнен на базе ИМС операционного усилителя (например, LM358) включенного по типовой схеме компаратора с положительной обратной связью. См. фиг 3.
Порог включения компаратора 8 задается подстроечным резистором Р на срабатывание при минимальной скорости кондиционера (задание порога минимальной скорости движения воздуха в воздуховоде).
Блок компараторов 9 выделения порогов деления скоростей движения воздуха в воздуховоде может быть выполнен на базе 3-х ИМС операционного усилителя (например, LM358) включенных по типовой схеме компаратора с положительной обратной связью. См. фиг. 4.
Пороги срабатывания задаются делителем напряжения из 3-х подстроечных резисторов R1, R2, R3 настраиваемых на соответствующие скорости вентилятора кондиционера. Таким образом, на выходах блока 9 будут реализованы следующие состояния:
- 1-я скорость - 001
- 2-я скорость - 011
- 3-я скорость - 111
Цифровой преобразователь кода блока компараторов в код управления скоростями вентилятора приточной установки может быть выполнен на базе ИМС дешифратора (например CD4028), на выходах которого B1, B3, B7 будет поочередно появляться управляющий сигнал (логическая «1») на включение соответствующей скорости вентилятора приточной установки.
Осуществление полезной модели.
Устройство управления приточной вентиляционной установкой работает следующим образом. (Приводится не ограничивающий применения полезной модели пример устройства). Согласно фигуре 5:
Этап P1. Измеряют скорость движения воздуха в воздуховоде кондиционера с помощью датчика 5.
Этап P2. Аналоговый сигнал по проводу передают на устройство управления приточной вентиляционной установкой и подают на нормирующий усилитель 7.
Этап P3. Усиленный аналоговый сигнал подают на компаратор 8 принятия решения о запуске циклограммы включения или выключения приточной вентиляционной установки. В случае превышения сигнала некоего заранее заданного порогового значения формируется управляющий сигнал на включение приточной вентиляционной установки.
Этап P4. Сигнал с компаратора 8 принятия решения о запуске циклограммы включения или выключения приточной вентиляционной установки подают далее на блок 9 компараторов выделения порогов деления скоростей движения воздуха в воздуховоде кондиционера. Блок 9 в зависимости от величины скорости воздуха формирует управляющий сигнал, соответствующий одному из режимов работы приточной вентиляционной установки. То есть каждый из режимов работы приточной вентиляционной установки соответствует целому диапазону скоростей движения воздуха в воздуховоде кондиционера.
Этап P5. Сигнал с блока 9 компараторов выделения порогов деления скоростей движения воздуха в воздуховоде кондиционера цифровой подают на преобразователь 10 кода блока компараторов в код управления скоростями вентилятора приточной вентиляционной установки, который уже и формирует управляющий сигнал, переключающий работу приточной вентиляционной установки.
Приведенные варианты осуществления полезной модели являются примерными и позволяют добавлять новые варианты или модифицировать описанные. Примером модификации служит различные варианты, когда сигнал может быть как аналоговый, так и цифровой, некоторые блоки могут отсутствовать, например компаратор 8 принятия решения о запуске циклограммы включения или выключения приточной вентиляционной установки, сигнал сразу может идти на выбор режима работы, но отсутствие блоков не должно приводить к потере возможности подстраивания под работу кондиционера.
Промышленная применимость.
Предлагаемое устройство управления приточной вентиляционной установкой может быть осуществлено специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения. Возможность осуществления специалистом на практике следует из того, что для каждого признака, включенного в формулу полезной модели на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для полезной модели, а также «полнота раскрытия» для полезной модели.
В соответствии с предложенной полезной моделью заявителями было изготовлено устройство управления приточной вентиляционной установкой.
Нормирующий усилитель был выполнен на базе ИМС операционного усилителя LM358, включенного по типовой схеме неинвертирующего усилителя.
Коэффициент усиления задавался подстроечным резистором R исходя из следующих требований: напряжение на выходе блока должно быть +10 В при максимальной скорости кондиционера.
Компаратор принятия решения о запуске циклограммы включения или выключения приточной установки был выполнен на базе ИМС операционного усилителя LM358, включенного по типовой схеме компаратора с положительной обратной связью.
Порог включения компаратора 8 задавался подстроечным резистором R на срабатывание при минимальной скорости кондиционера.
Блок компараторов выделения порогов деления скоростей движения воздуха в воздуховоде был выполнен на базе трех ИМС операционного усилителя LM358, включенных по типовой схеме компаратора с положительной обратной связью
Пороги срабатывания задавались делителем напряжения из трех подстроечных резисторов R1, R2, R3 настраиваемых на соответствующие скорости вентилятора кондиционера.
Цифровой преобразователь кода блока компараторов в код управления скоростями вентилятора приточной установки был выполнен на базе ИМС дешифратора CD4028, на выходах которого B1, B3, B7 поочередно появлялся управляющий сигнал (логическая «1») на включение соответствующей скорости вентилятора приточной установки.
Опытная эксплуатация устройства управления приточной вентиляционной установкой показала, что она позволяет:
- включать в работу приточную вентиляционную установку при превышении измеренного сигнала некоего заранее заданного порога;
- выключать приточную вентиляционную установку, когда сигнал от датчиков опять станет меньше порогового значения;
- переключать режимы работы приточной вентиляционной установки, в зависимости от диапазона скоростей движения воздуха в воздуховоде кондиционера.
Все это, в конечном счете, обеспечивает выполнение достигаемого технического результата - возможность автоматизации управления приточной вентиляционной установкой при ее совместном использовании с кондиционером.
Преимуществом применения данной полезной модели является также то, что:
- она проста в монтаже;
- не требуется нарушать гарантию уже установленного кондиционера.
Рекомендуется широко использовать данную полезную модель для систем вентиляции для автоматизации приточной вентиляционной установки при ее совместном использовании с кондиционером.