专利名称：通风装置的制作方法
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\施加到BLDC电动机30。此时，RPM传感器32响应于初始供应电压\而测量BLDC电 动机30的RPM R。这里，如果所测量的BLDC电动机30的RPM R与BLDC电动机30的响应于预先输 入到微处理器40的初始供应电压的RPM R0相同，则输出设计要求的风量并保持施加的初 始供应电压、。另外，如果所测量的BLDC电动机30的RPM R小于BLDC电动机30的响应于预先 输入到微处理器40的初始供应电压的RPM Ro，则不输出设计要求的风量并施加与预先输入 到微处理器40的RPM 对应的供应电压Vp另外，如果所测量的BLDC电动机30的RPM R大于响应于预先输入到微处理器40 的初始供应电压的BLDC电动机30的RPM礼，则不输出设计要求的风量并施加与预先输入 到微处理器40的RPM R2对应的供应电压V2。当BLDC电动机30的RPM 或RPM R2小或者大且新供应的电压\或V2如上所述 地施加到BLDC电动机30时，RPM传感器32再次测量BLDC电动机30的RPM，确定所测量的 BLDC电动机30的RPM是否对应于预先输入到微处理器40的RPM 或RPM R2。此时，如果所测量的BLDC电动机30的RPM与预先输入的RPM 或RPM R2相同， 则保持新供应的电压A或％。如果它们不同，则重复将与所测量的BLDC电动机30的RPM 对应的供应电压施加到BLDC电动机30的过程。通过上述过程来控制恒定风量的传统通风装置必须配有RPM传感器32、风量传感 器34、静压传感器36、微处理器40等，以执行恒定风量控制，所述微处理器40通过施加到 BLDC电动机30的电压来控制BLDC电动机30。存在问题在于恒定风量控制的可靠性根据 风量传感器34和静压传感器36的质量而劣化。因此，存在问题在于为了改善风量控制的 可靠性，必须仅使用昂贵的风量传感器和静压传感器。
发明内容
技术问题为了解决例如上述那些问题的各种问题，本发明目的在于提供一种通风装置，在 所述通风装置中，通过在室内空气排出口和室外空气吸入口处安装电动风门并根据电动机 的RPM来调节电动风门的开口的开口率来实现恒定风量控制，从而不管静压的变化如何， 均可获得固定的风量而无需额外的压强或风量传感器。技术方案根据本发明的通风装置配有外壳、安装在外壳内部中间的热交换器、基于热交换 器形成在外壳一侧的室内空气排出口和室外空气吸入口、形成在外壳另一侧的室内空气吸 入口和室外空气供应口、安装在外壳内部的一侧以通过室内空气排出口将室内空气排到外 面的排气扇、安装在外壳内部的另一侧以从外面吸收室外空气并将所述室外空气送到室外 空气供应口的供气扇以及用于驱动排气扇和供气扇的无刷DC(BLDC)电动机。通风装置的 特征在于包括电动风门，所述电动风门安装在室内空气排出口和室外空气的进气口中的 每一个上以调节通过排气扇排出的室内空气的量和通过供应扇吸取的室外空气的量；RPM 传感器，所述RPM传感器嵌入在BLDC电动机中以测量每分钟的转数(RPM)；微处理器，所述 微处理器被配置成接收与由RPM传感器测量的BLDC电动机的RPM有关的信号并调节电动 风门的开口率。根据本发明的通风装置中的微处理器可接收有关在通风装置中的与能由用户设 置的风量对应的BLDC电动机的RPM的数据和有关在通风装置中的与能由用户设置的风量 对应的电动风机的开口率的数据，在通风装置运行之后从RPM传感器接收关于BLDC电动机 的RPM的信号，并且将所述BLDC电动机的RPM与BLDC电动机预设的RPM比较并控制电动 风门以调节电动风门的开口率。根据本发明的通风装置中的微处理器可确定外面的静压是否增加并控制电动风 门，从而当在通风装置运行之后从每分钟转数传感器接收的无刷DC电动机的每分钟转数大 于无刷DC电动机的预设的每分钟转数时，电动风门的开口率变大；而且微处理器确定外面的 静压是否减少并控制电动风门，从而当在通风装置运行之后从每分钟转数传感器接收的无刷 DC电动机的每分钟转数小于无刷DC电动机的预设的每分钟转数时，电动风门的开口率变小。根据本发明的通风装置中，AC电动机可连接到排气扇和供气扇并可被驱动，分离 的RPM传感器可安装在AC电动机处，微处理器可连接到RPM传感器，微处理器可接收与由 RPM传感器测量的BLDC电动机的RPM有关的信号，并调节电动风门的开口率。有益效果根据本发明，由于通过调节依赖于在室内空气排出口的排气扇和在供气扇的BLDC 电动机的RPM的电动风门的开口率来实施恒定风量控制，不管静压的变化如何，都可输出 固定风量而无需附加的压力传感器。
图1是示意性示出传统通风装置的构造的示图；图2是传统通风装置的控制部分的框图；图3是示出传统通风装置中的静压、风量和电动机RPM之间的关系的曲线图4是示意性示出根据本发明的一个示例实施例的通风装置的构造的示图；图5是根据本发明的一个示例实施例的通风装置的控制部分的框图；图6是示出普通通风装置的静压和风量之间的关系以及具有恒定风量特性的通 风装置的静压和风量之间的关系的曲线图。
具体实施方式
以下，将详细描述本发明的示例性实施例。然而，本发明不限于下面公开的示例性 实施例，且可以以各种形式执行。描述示例性实施例从而使本公开使本发明所属技术领域 的普通技术人员能够实施本发明。图4是示意性示出根据本发明的一个示例实施例的通风装置的构造的示图，图5 是根据本发明的一个示例实施例的通风装置的控制部分的框图，图6是示出普通通风装置 的静压和风量之间的关系以及具有恒定风量特性的通风装置的静压和风量之间的关系的 曲线图。如图4中示出，热交换器60安装在矩形外壳50的内部的中部中，室内空气排出口 51和室外空气吸入口 52基于热交换器60而形成在外壳50的一侧，室外空气供应口 53和 室内空气吸入口 54基于热交换器60而形成在外壳50的另一侧。排气扇61安装在外壳50的内部的室内空气排出口 51 —侧，以从室内空气吸入口 54吸入室内空气并通过室内空气排出口 51将其排出到室外。另外，供气扇62安装在外壳 内部的室外空气供应口 53 —侧，以从室外空气吸入口 52吸入室外空气并通过室外空气供 应口 53将其供应到室内。电动风门70安装在室内空气排出口 51处以调节由排气扇61排出的室内空气的 量，电动风门70也安装在室外空气吸入口 52，以调节由供气扇62从室外供应的室外空气的量。排气扇61和供气扇62通过无刷DC(BLDC)电动机63来驱动。另外，BLDC电动机 63中通常包括RPM传感器64，以测量RPM。霍尔传感器或光传感器通常用作RPM传感器64。 另外，RPM传感器64连接到微处理器65。电动风门70连接到微处理器65，且电动风门70的开口率根据RPM传感器64测量 的BLDC电动机63的RPM而受控制。这里，电动风门70包括电动风门主体71 ；风门72，其在旋转时部分地阻挡室内 空气排出口 51和室外空气吸入口 52的通路；致动器73，其由微处理器65操作以旋转风门 1。另外，与通风装置中可由用户设置的风量所需要的BLDC电动机63的RPM相关的 数据和与对应于通风装置中可由用户设置的风量的电动风门70的开口率相关的数据被输 入到微处理器65。另外，微处理器65在通风装置的操作之后从RPM传感器64接收与BLDC 电动机63的RPM有关的信号，并且将它与BLDC电动机63的预设RPM比较，以调节电动风 门70的开口率。这将在下面解释地更为简单。当用户操作通风装置时，设置运行状态然后装置运行。例如，将通风装置的风量选 为强、中和弱中的一种然后通风装置运行。这里，BLDC电动机63的对应于强风量的RPM、BLDC电动机63的对应于中风量的RPM和BLDC电动机63的对应于弱风量的RPM已经被输 入到微处理器65中。另外，电动风门的对应于强风量的开口率、电动风门的对应于中风量的开口率和 电动风门的对应于弱风量的开口率已经被输入到微处理器65中。如果用户将通风装置的风量设置为“中”并且操作通风装置，则通风装置的排气扇 61和供气扇62运行，排气扇61和供气扇62的BLDC电动机63运转，而且电动风门70也 运行在完全打开状态下。此时，RPM传感器64测量BLDC电动机63的RPM R1并将所测量的 RPM发送到微处理器65，微处理器65确定从RPM传感器64接收的BLDC电动机63的RPM R1是否与预先输入的对应于中风量的BL DC电动机的RPM Rm相同。然后，如果从RPM传感器64输入的BLDC电动机63的RPM R1与对应于中通风装 置风量的BLDC电动机的RPM Rm相同，则微处理器65确定操作电动风门的开口率与对应于 中通风装置风量的电动风门的开口率相同并延迟电动风门70的操作。同时，在通风装置运行期间，如果BLDC电动机63的RPM偏离固定的范围，S卩，预先 输入的BLDC电动机的RPM的范围(10% )，则确定室外条件变化并重新调节电动风门的开 口率。即，在从RPM传感器64接收的BLDC电动机63的RPM R2大于预先输入的BLDC电 动机63的RPM Rm的情况下，微处理器65确定外部静压增加并控制电动风门70，使得电动风 门70的开口率变大。在从RPM传感器64接收的BLDC电动机的RPM小于预先输入的BLDC 电动机的RPM的情况下，微处理器65确定外部静压减小并控制电动风门70使得电动风门 70的开口率变小。另外，如果通风装置的运行停止，则微处理器65记录在运行停止之前的电动风门 70的风门的位置。然后，当通风装置重新启动时，微处理器65从RPM传感器64接收BLDC 电动机63的RPM，与记录的在运行停止之前电动风门70的风门位置进行比较并调节电动风 门70的开口率。同时，在通风装置中，基础的具有例如霍尔传感器的内建RPM传感器的无刷 DC(BLDC)电动机通常用作驱动排气扇和供气扇的电动机。然而，可以连接并驱动AC电动机 以代替BLDC电动机、在AC电动机处安装分离的RPM传感器，并将微处理器连接到RPM传感 器，从而微处理器接收与RPM传感器测量的AC电动机的RPM相关的信号，以调节电动风门 的开口率。因此，在本发明中，可以根据AC电动机的RPM和电动风门的开口率来控制恒定 风量。在图6中，曲线A示出了在基础的通风装置中压强(pressure)和风量之间的关 系，曲线B示出了在具有恒定风量特性的通风装置中压强和风量之间的关系，曲线C和D示 出了在通风装置中特定的外部静压和风量之间的关系。这里，曲线C示出了电动风门开口 率小且负载大的情况，曲线D示出了电动风门开口率大且负载小的情况。如在图6的曲线图中所示，如果外部静压从曲线C的状态变成曲线D的状态，则基 础的通风装置的风量从a点升到b点，但是具有恒定风量特性的通风装置的风量仅仅从a 点稍微地变到c点。因此，甚至当外部面的条件变化时，也可通过调节电动风门的开口率来 进行固定风量的控制。虽然参照本发明的特定示例性实施例示出和描述了本发明，但本领域技术人员应当理解，在不脱离如所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行各种形式和细节的改变。产业上的可利用性本发明提供的加热系统控制方法甚至当每个房间需要的加热量不同时也能均勻加热房间。同时，作为可减少比例控制阀的操作次数的加热系统控制方法，它具有产业上的 可利用性的优点。
权利要求
一种通风装置，所述通风装置配有外壳、热交换器、室内空气排出口和室外空气吸入口、室内空气吸入口和室外空气供应口、排气扇、供气扇以及无刷DC(BLDC)电动机，热交换器安装在外壳的内部的中部中，室内空气排出口和室外空气吸入口基于热交换器而形成在外壳的一侧，室内空气吸入口和室外空气供应口形成在外壳另一侧，排气扇安装在外壳内部的一侧以通过室内空气排出口将室内空气排到外面，供气扇安装在外壳的内部的另一侧，以从外面吸入室外空气并将所述室外空气送到室外空气供应口，所述无刷DC电动机用于驱动排气扇和供气扇，所述通风装置的特征在于包括电动风门，所述电动风门安装在室内空气排出口和室外空气吸入口中的每一个处，以调节通过排气扇排出的室内空气的量和通过供应扇吸入的室外空气的量；RPM传感器，所述RPM传感器嵌入在无刷DC电动机中，以测量每分钟的转数(RPM)；微处理器，所述微处理器被构造成接收与RPM传感器测量的无刷DC电动机的RPM有关的信号并调节电动风门的开口率。
2.根据权利要求1所述的通风装置，其中，微处理器接收与在所述通风装置中的无刷 DC电动机的RPM有关的数据和与在所述通风装置中的电动风机的开口率有关的数据，所述 无刷DC电动机的RPM对应于能由用户设置的风量，所述电动风机的开口率对应于能由用户 设置的风量，在通风装置运行之后从RPM传感器接收与无刷DC电动机的RPM有关的信号， 将该RPM与无刷DC电动机预设的RPM比较，并控制电动风门以调节电动风门的开口率。
3.根据权利要求1所述的通风装置，其中，微处理器确定外部静压是否增加并控制电 动风门，从而当在所述通风装置运行之后从RPM传感器接收的无刷DC电动机的RPM大于无 刷DC电动机的预设RPM时，电动风门的开口率变大；微处理器确定外面的静压是否减小并 控制电动风门，从而当在所述通风装置运行之后从RPM传感器接收的无刷DC电动机的RPM 小于无刷DC电动机的预设的RPM时，电动风门的开口率变小。
4.根据权利要求1所述的通风装置，其中，当所述通风装置的运行停止时，微处理器记 录在停止运行之前的电动风门的风门的位置，当所述通风装置重新启动时，微处理器从每 分钟转速传感器接收无刷DC电动机的每分钟转速，然后与记录的在停止运行之前的电动 风门的风门位置比较，并调节电动风门的开口率。
全文摘要
本发明提供了一种通风装置，所述通风装置配有外壳、安装在外壳内部中间的热交换器、基于热交换器形成在外壳一侧的室内空气排出口和室外空气吸入口、形成在外壳另一侧的室内空气吸入口和室外空气供应口、安装在外壳内部的一侧以通过室内空气排出口将室内空气排到外面的排气扇、安装在外壳内部的另一侧以从外面吸收室外空气并将所述室外空气送到室外空气供应口的供气扇以及用于驱动排气扇和供气扇的无刷DC(BLDC)电动机。所述通风系统包括电动风门，所述电动风门安装在室内空气排出口和室外空气的进气口中的每一个上以调节通过排气扇排出的室内空气的量和通过供应扇吸入的室外空气的量；RPM传感器，所述RPM传感器嵌入在BLDC电动机中以测量每分钟的转数(RPM)；微处理器，所述微处理器被构造成接收与通过RPM传感器测量的BLDC电动机的RPM有关的信号并调节电动风门的开口率。
文档编号F24F7/08GK101836047SQ200880113230
公开日2010年9月15日 申请日期2008年10月15日 优先权日2007年10月25日
发明者朴钟哲 申请人:庆东纳碧安株式会社