一种可调式机电一体化风机

1.本发明涉及机电设备技术领域，特别是一种可调式机电一体化风机。


背景技术：

2.风机是一种广泛使用的机电设备，主要为相关区域提供大流量空气(比如为炉膛内天然气提供助燃空气)。现有的风机由于结构所限，只能单纯实现提供空气的功能，因此还存在以下弊端，具体体现如下。其一：风机不能自动调节输出的空气流量，这样，当受到供电电压等因素影响风机输出的空气流量变低时，会造成相关区域因为风量过小而工作不正常(比如和天然气混合的空气量过小造成燃烧不充分)，相反，当空气流量过多时，也会造成相关区域因为风量过大而工作不正常(比如和天然气混合的空气量过大造成燃烧熄灭)。其二：风机不具有清除相关区域杂质的功能，比如说无法对燃烧器炉膛内的杂质(一般就是燃烧后各种轻质粉尘，为了防止量过多导致炉膛内体积减小，因此需要对杂质进行清除)进行清除，这样由于需要工作人员人为清理炉膛内的杂质，会给工作人员带来不便，且也不利于提高工作效率。其三：不具有混合燃气的功能，现有技术中，通常是天然气等和空气单独两路分别经管道进入炉膛等内，上述方式相对的由于空气和燃气不能提前预混合，进入炉膛内时或多或少会给燃烧效率带来不利影响。综上，提供一种能自动保持空气流量恒定，且能自动清除炉膛等内的杂质，并能提前实现燃气和空气混合的风机显得尤为必要。


技术实现要素：

3.为了克服现有风机因结构所限，存在如背景所述弊端，本发明提供了在相关机构及电路共同作用下，能自动检测出风口的空气流量，当空气流量超过或者低于设置的阈值流量时，调速电路能自动调节低电机的转速或者提高电机的转速，保证空气的流量恒定，每次关机后延时电路能自动控制电机反转、风机本体产生负压吸力将炉膛等内的杂质抽出到杂质处理机构进行处理，减少了工作人员清除炉膛等内杂质的工作量，并给工作人员带来了便利，且能自动对进入燃烧器炉膛内的天然气等和空气进行预混合，由此提高了天然气燃烧率的一种可调式机电一体化风机。
4.本发明解决其技术问题所采用的方案是：
5.一种可调式机电一体化风机，包括风机本体、电动蝶阀，其特征在于，还具有调速电路、流速探测机构、延时电路、杂质处理机构和混合机构；所述风机本体的进风口侧端安装有连接筒，电动蝶阀安装在连接筒的侧端，且电动蝶阀的阀板位于连接筒内，连接筒的下端安装有排风管；所述杂质处理机构包括水罐、上盖和单向气阀、电磁阀，水罐的上端一侧安装有连接管，连接管另一端和电磁阀一端连接，排风管侧端和电磁阀另一端连接，水罐内装入有水，水罐上端和上盖下端经磁铁吸合连接；所述混合机构安装在风机本体的出风管内一侧，流速探测机构包括活塞、空速管、直线可调电阻，可调电阻安装在空速管内，活塞位于空速管内且位于可调电阻的下端，活塞上部和可调电阻的调节手柄安装在一起，活塞的外径小于空速管的内径，空速管安装在风机本体的出风管内另一侧；所述调速电路、延时电
路安装在风机本体的电控箱内；所述调速电路的控制电源输出端和风机本体的电机其中一个电源输入端及运转电容其中一端电性连接，调速电路的触发电源输出端和延时电路的电源输入端电性连接，延时电路的多路电源输出端分别和电动蝶阀、电磁阀的电源输入端电性连接，延时电路的控制电源输出端和风机本体的电机运转电容另一端电性连接，延时电路的控制信号两端电性串联在调速电路的两个信号输入端之间。
6.进一步地，所述风机本体的电机是电容运转式交流电机。
7.进一步地，所述混合机构包括阀门、混合管，混合管一侧是封闭式另一侧是开放式结构，混合管安装在风机本体的出风管下内侧端，混合管另一侧位于出风管外侧，阀门一端和混合管另一侧连接，阀门另一端和天然气管道连接，混合管间隔距离具有多个出气孔。
8.进一步地，所述电磁阀是常闭阀芯电磁阀。
9.进一步地，所述调速电路包括电性连接的电阻、电容、双向二极管、双向可控硅、电源开关，并和可调电阻电性连接，可调电阻一端和第一只电阻一端连接，第一只电阻另一端和第二只电阻一端、电容一端连接，第二只电阻另一端和双向触发二极管一端连接，双向触发二极管另一端和双向可控硅控制极连接，电源开关一端和电容另一端、双向可控硅的主电极连接。
10.进一步地，所述延时电路包括电阻连接的电源模块、plc和继电器，第一只继电器其中一个电源输入端及控制电源输入端连接，电源模块其中一个电源输入端和第二只继电器的控制电源输入端连接，第一只继电器常闭触点端和电源模块的另一个电源输入端连接，plc的其中两路电源输出端和第二只继电器及第三只继电器的电源输入两端分别连接，plca2的电源输入端和电源模块的电源输出端分别连接。
11.进一步地，所述plc还能采用单片机模块或小型计算机系统代替。
12.本发明有益效果是：本发明应用中，流速探测机构能自动检测风机本体的出风管空气流量，当空气流量超过或者低于设置的阈值流量时，调速电路能自动调节低风机本体的电机转速或者提高电机的转速，保证进入燃烧器炉膛等内空气的流量恒定；在延时电路作用下，每次关机后能自动控制电机反转、风机本体产生负压吸力将炉膛等内的杂质抽出到杂质处理机构内进行处理，杂质被水吸附、空气经单向气阀排出到大气，由于减少了工作人员清除炉膛等内杂质的工作量，因此给工作人员带来了便利；混合机构能自动对进入燃烧器炉膛内的天然气等和空气进行预混合，这样，由于燃气和空气充分混合，提高了天然气燃烧效率。基于上述，本发明具有好的应用前景。
附图说明
13.图1是本发明整体结构及局部放大结构示意图。
14.图2是本发明电路图。
具体实施方式
15.图1、2所示，一种可调式机电一体化风机，包括风机本体m、电动蝶阀m1，还具有调速电路1、流速探测机构、延时电路2、杂质处理机构和混合机构；风机本体m的进风口侧端焊接有一个中空连接筒3，电动蝶阀m1(电压直流12v)经螺杆螺母安装在连接筒3的左侧端，且电动蝶阀m1的阀板外径小于连接筒3的内径1毫米，连接筒3的下端垂直焊接有一只和其内
部互通的排风管4；杂质处理机构包括水罐5、上盖6和单向气阀7、电磁阀dc，水罐5的上端右侧焊接有一只和其内部互通的连接管8，连接管8另一端和电磁阀dc一端经螺纹连接，排风管4另一端和电磁阀dc另一端经螺纹连接，水罐5内装入有三分之二容量的水，水罐5上端和上盖6下端分别用胶粘接有一只极性相反的环形永久磁铁9，上盖6和水罐5外上端经磁铁9吸合连接；混合机构安装在风机本体的出风管10下内侧端中部，流速探测机构包括活塞11(中空金属材质)、上下端为开放式结构的空速管12、滑动直线可调电阻rp，可调电阻rp垂直分布后侧端用胶粘接在空速管12内上后侧端，活塞11位于空速管12内且位于滑动电阻rp的下端，活塞11上中部固定安装的
“┍”
型连接杆后上端和可调电阻rp的调节手柄用胶在固定在一起，活塞11的外径略小于空速管12的内径0.3毫米，空速管12经螺杆螺母安装在风机本体m的出风管10内上后端；调速电路1、延时电路2安装在风机本体的电控箱13内。
16.图1、2所示，风机本体的电机m是电容运转式交流电机，工作电压交流220v、功率3kw。混合机构包括阀门14、混合管15，混合管15左端是封闭式右侧端是开放式结构，混合管15横向安装在风机本体的出风管10下内侧端中部，混合管15右侧端位于出风管10右外侧(混合管和出风管接触部位是封闭式结构)，阀门14一端和混合管右侧经螺纹连接，阀门14另一端和天然气管道经软管连接，混合管15位于出风管内上横向间隔一定距离具有多个出气孔151。电磁阀dc是常闭阀芯电磁阀、功率2w。调速电路包括经电路板布线连接的电阻r1及r2、电容c1、双向二极管st1、双向可控硅vs1、电源开关s1(手柄位于电控箱前外侧端)，并和流速探测机构的可调电阻rp经导线连接，可调电阻rp一端和第一只电阻r1一端连接，第一只电阻r1另一端和第二只电阻r2一端、电容c1一端连接，第二只电阻r2另一端和双向触发二极管st2一端连接，双向触发二极管st1另一端和双向可控硅vs1控制极连接，电源开关s1一端和电容c1另一端、双向可控硅vs1的第一主电极连接。延时电路包括经电路板布线连接的电源模块a1、plca2和继电器k1、k2、k3，第一只继电器k1其中一个电源输入端及控制电源输入端连接，电源模块a1的其中一个电源输入端2脚、第二只继电器k2控制电源输入端和电源开关s1另一端连接，第一只继电器k1常闭触点端和电源模块a1(交流220v转直流12v开关电源模块、输出功率2kw)的另一个电源输入端1脚连接，plc的其中一路电源输出端7、8脚和第二只继电器k2及第三只继电器k3的电源输入两端分别连接，plca2的电源输入端1及2脚和电源模块a1的电源输出端3及4脚分别连接。plca2还能采用单片机模块或小型计算机系统代替。
17.图1、2所示，调速电路的电源输入端电阻r1一端经可调电阻rp串联及电源开关s1另一端和交流220v电源两极分别经导线连接，调速电路的控制电源输出端电阻r1一端经可调电阻rp串联、双向可控硅vs1的第二主电极t2和风机本体的电机m其中一个电源输入端及运转电容c2其中一端经导线分别连接，调速电路的触发电源输出端电源开关s1一端及可调电阻rp另一端和延时电路的电源输入端继电器k1电源输入两端分别经导线连接，延时电路的第一路电源输出端plca2的3及4脚、第二路电源输出端5及6脚分别和电动蝶阀m1的正负及负正两极电源输入端经导线连接，延时电路的第三路电源输出端9及10脚和电磁阀dc的电源输入两端分别经导线连接，延时电路的第四路电源输出端继电器k2的常开触点端和风机本体的电机运转电容c2另一个接线端经导线连接，延时电路的控制信号两端继电器k3控制电源输入端及常闭触点端经导线串联在调速电路的两个信号输入端双向可控硅vs1的第二主电极及运转电容c2其中一端之间。
18.图1、2所示，打开电源开关s1后，调速电路得电工作，与此同时，继电器k1会得电吸合其控制电源输入端和常闭触点端开路，这样，plca2不会得电工作。流速探测机构在风机本体得电工作后，其可调电阻rp的电阻值会发生变化，当风机本体的电机m转速大时进入空速管12内空气流速相对大，活塞11沿空速管12内向上运动距离相对大、并带动可调电阻rp的手柄向上运动距离相对大，这样，可调电阻rp的电阻值变得相对大；当风机本体的电机m转速小时进入空速管12内空气流速相对小，活塞11沿空速管12内向上运动距离相对小、并带动可调电阻rp的手柄向上运动距离相对小，这样，可调电阻rp的电阻值变得相对小(空气流量变小后，活塞在重力作用下会向下带动可调电阻rp的手柄下行，可调电阻rp的电阻值变得相对小)。实际上，调速电路得电工作后会和流速探测机构协同工作，电路中，由电阻r1及r2、可调电阻rp、电容c1和双向触发二极管st1组成移相触发子电路，在220v交流电源为某半周时，电流经电阻r1、可调电阻rp向电容c1充电，电容c1两端电压上升，当电容c1两端电压上升到大于双向触发二极管st1的触发电压值时，无极性电容c1处的电压经电阻r1降压限流触发双向触发二极管st1和双向可控硅vs1相继导通，然后双向可控硅vs1在交流电源电压处于零点时截止，双向可控硅vs1的触发角由可调电阻rp的阻值加上电阻r1阻值和电容c1电容量乘积决定，可调电阻rp的电阻值受到风机本体的电机m转速影响，也就是受到风机本体输出的空气流量影响；当风机本体受到输入电压过大等影响输出的风力相对大时、可调电阻rp的电阻值相对大，反之电阻值相对小(双向可控硅vs1导通的同时，220v交流电源两极进入风机本体的电机m的电源两极，于是风机本体的电机m(由于此刻电机运转电容c2其中一个接线端和双向可控硅vs2第二主电极t2互通，所以电机m的转轴会顺时针转动)得电工作叶片转动将外部空气经此刻阀板打开的电动蝶阀吸入，然后从出风管10输出到燃烧器炉膛等内)。可调电阻rp阻值发生变化时相当于改变了双向可控硅vs1的触发角，从而改变了风机本体m的工作电压大小，也就是改变了风机本体m的两端电压值，起到调节风机本体m工作电压的作用。当风机本体的电机转速相对低时(比如输入的电压降低)，可调电阻rp电阻值变小，双向可控硅vs1的触发角变大，输入至电机m的电压变大，电机m的转轴转速相对比较高、风机本体输出的风力较大、空气流量相对大，这样充分满足了较低供电模式下风机本体能输出相对大流量空气到燃烧器炉膛等内，防止了空气流量过少对燃烧带来的不利影响。当风机本体的电机转速相对高时(比如输入的电压变大)，可调电阻rp电阻值变大，双向可控硅vs1的触发角变小，输入至电机m的电压变小，电机m的转轴转速相对变低、风机本体输出的风力变小、空气流量相对变小，这样充分满足了较高供电模式下风机本体能输出合适流量空气到燃烧器炉膛等内，防止了空气流量过大对燃烧带来的不利影响。
19.图1、2所示，本新型每次使用风机本体m时，延时电路等不会得电工作；当关闭电源开关s1后，继电器k1会失电不再吸合其控制电源输入端和常闭触点端闭合，这样电源模块a1会得电工作其3、4脚输出12v直流电源到plca2的电源输入端，于是，plca2得电工作。plca2得电后其7及8脚会先输出30秒钟电源(时间可调)到继电器k2、k3的电源输入端，于是，继电器k2得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，继电器k3得电吸合其控制电源输入端和常闭触点端开路，那么此时双向可控硅vs2第二主电极和电机运转电容c2的其中一个接线端开路，220v电源一极进入电机m的其中一个电源输入端，220v交流电源另一极经继电器k2控制电源输入端及常开触点端进入电机运转电容c2的另一个接线端，这样，电机m的转轴会逆时针转动，并带动叶片逆时针转动对燃烧器炉膛等内产生负压(plca2得电
后其7及8脚输出电源的同时，其3、4脚会同步输出5秒钟电源到电动蝶阀m1的正负两极电源输入端，于是，电动蝶阀m1的电机减速机构会带动其阀板转动90度，这样阀板将连接筒3左侧端关闭，保证负压带出的炉膛等内杂质进入水罐5内，间隔30秒钟后，plca2其5、6脚会输出5秒钟电源到电动蝶阀m1的负正两极电源输入端，于是，电动蝶阀m1的电机减速机构会带动其阀板转动90度，这样阀板不再将连接筒3左侧端关闭，为下次风机本体正常工作为炉膛等内输入空气做好准备。风机本体的叶片产生负压将炉膛内杂质抽出后，流动的空气及杂质会经排风管4进入水罐内，由于连接管8左侧端垂直向下对准水罐内的水，这样，冲入水罐内的杂质会被水吸附，被吸附杂质的空气经由单向气阀7向大气外排出(防止杂质直接排除达到大气影响空气质量，后续使用者打开上盖，可对污水进行倾倒更换)。30秒钟后，plca2的7、8脚停止输出电源，继电器k2失电其控制电源输入端和常开触点端开路，继电器k3失电其控制电源输入端和常闭触点端闭合，为下次打开电源开关，风机本体正常为炉膛等内鼓入空气做好准备。
20.图1、2所示，本新型中，使用前，打开阀门14，这样，天然气会经混合管的多个出气孔151向风机本体的出风管10内喷出和空气有效充分混合进入炉膛内燃烧；由于燃气和空气充分混合，提高了天然气燃烧率(通过调节阀门14的阀芯开闭程度大小，能调节进入燃烧器炉膛内的燃气量大小)。图2中，继电器k2、k3是dc12v继电器，继电器k1是ac220v继电器；电阻r1、r2阻值分别是1k、240ω；双向触发二极管st1型号是db4；无极性电容c1是0.1μf/400v的无极性电容；双向可控硅vs1型号是bta41/800b。可调电阻rp规格是470k(通过采用不同阻值的电阻r1能设定不同的空气流量大小阈值，电阻r1的电阻值相对大时，相对风机本体后续输出的空气流量相对小，电阻r1的电阻值相对小时，相对风机本体后续输出的空气流量相对大)；电容c2是12μf/400v的无极性电容；电动蝶阀m1功率是20w。
21.以上显示和描述了本发明的主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
22.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。