專利名稱：用于控制由通風裝置的變速鼓風機產生的壓力的方法
用于控制由通風裝置的變速鼓風機產生的壓力的方法本發(fā)明的主題是一種調節(jié)由通風裝置的變速鼓風^L產生(foumie)的壓 力的方法以及實現這種方法的裝置。更具體地說，該方法可用于包括但不局限于辦公場所或公寓樓的通 風設備，無論這些場所是否是新的或者處于改造狀態(tài)。為了確保這些場所的通風，現今使用多種技術自然通風、混和通 風和機械通風。在機械通風的情況下，通常所使用的鼓風機具有這樣的氣動特性 (caract6ristiques a6raulique )，即，當it速增力口時，可用的壓力會降j氐?，F有鼓風才幾的特征曲線由圖2中的標記Cl表示，該曲線示出了壓力 -流速圖。還存在恒壓鼓風機，這種鼓風機的原理是基于壓力調節(jié)進行的。這 種鼓風機的曲線由圖2中的標記C2表示。此外，由鼓風機輸送的空氣通過氣流網絡傳遞，以便用來為不同的 場所通風。該網絡的壓力-流速特征與鼓風^L的這些特征是相反 (oppos6e)的。這是因為，由于壓降隨著流速的平方發(fā)生變化，在流速 增加時，該網絡的壓降增加得很強烈。對于過濾器的壓降也是同樣的情 況。結果，當設計一種裝置時，確定它的尺寸以便獲得最大工作點(point de fonctionnement )、即最大流速和最大壓力是必要的。然而，當該裝置 以一半(moiti6)流速工作時，由鼓風機產生(fournie)的壓力通常大于 最大壓力，并且在任何情況下，該壓力遠大于正常工作所需要的壓力。 這導致網絡中出現能源過度消耗的問題、噪音問題以及泄漏惡化的問題。通過在網絡的端部、即在網絡的每根支管或柱管(colonne)的端部， 放置壓力傳感器來調節(jié)鼓風機的壓力，這是公知的。鼓風機的壓力可以 基于該信息進行調節(jié)，以便在最不利的支管的端部中獲得恒壓?？紤]到 網絡的物理性質，這使得在流速增加時提高鼓風機的壓力成為可能。但— 是，由于這需要在網絡的每個端點都獲得壓力信息，因此這種解決方法實施起來非常復雜。此外，它還需要利用電子卡(carte electronique)來 持久地觀測壓力傳感器并確定最不利的柱管。作為本發(fā)明基礎的技術問題是，在考慮系統(tǒng)的固有參數、并能夠改 變通風狀況的情況下，如何以 一 種簡單而廉價的方式來控制鼓風機所產 生的壓力。為此，根據本發(fā)明的方法包括-確定該裝置的壓降，并由此推導出所要求的最小壓力和所要求的 最大壓力，其中最小壓力與最小流速相對應，最大壓力與最大流速相對應；-在預先建立的兩個點之間確定一條壓力-流速曲線(CI),這兩個點中的 一個與最小壓力及最小流速相對應，另 一個與最大壓力和最大流速相對應；-測量經過鼓風機的空氣的流速，并通過該壓力-流速曲線計算所 要求的壓力；而后-控制鼓風機的轉速，以使鼓風機產生該壓力值。應該注意到，該壓力-流速參考曲線結合(in化gre) 了該網絡的壓降。 具體來講，基于該網絡的這種結構，通過考慮最小壓力、最小流速、最 大壓力和最大流速，集合該網絡的壓降，并考慮連接到網絡的不同支管 上的鼓風機的入口 (ouies)數，這是可能的。流經鼓風機的流速是必須 知道的。利用減壓元件(d6primog6ne )(例如隔膜或4企測十字架(croix de mesure)),或者利用在專利文獻2 811 759和2 859 730中以申請人的名義 說明的解決方法，來測量該流速，這是可能的。有利地，該方法包括對流速進行持久地測量，以及對相應的壓力進 行持久地調整?？梢钥紤]，該參考曲線對于該網絡形成的阻力通路是自適應的。實 際上，該參考曲線是上升曲線，即當流速增加時，壓力增加，從而特別 是從能量觀點以及聲學觀點出發(fā)，與具有恒速曲線的箱式鼓風機以及具
有恒壓曲線的調壓鼓風機相比，能夠更好地滿足需要。根據實施該方法的 一種方式，當該裝置包括多才艮連接到鼓風機的支 管時，該方法包括_通過考慮其它各支管的最小流速，以計算每^^艮支管中的最小流速與最大流速之間的壓力-流速曲線；以及-確定鼓風才幾的合成或理想曲線，該合成或理想曲線通過前述步-驟 中確定的曲線而獲得，并穿過這兩條曲線上這樣一些點，即，對于給定 值的壓力，該兩條曲線上這些點的壓力是最大的。有利地，該方法包括通過對諸如電流和電壓的電信息進行測量以確 定流經鼓風^L的空氣的流速。根據另一方面，本發(fā)明還涉及一種用于實現這種方法的裝置，該裝 置包括連接到至少 一個空氣收集網絡的變速鼓風機，該網絡包括至少一 根支管，其特征在于，該裝置還包括微型控制器，該微型控制器在存儲 器中包含有裝置的壓力-流速曲線，該曲線考慮到了網絡的壓降以及網 絡的各支管的通風要求，該微型控制器接收來自鼓風機的馬達的信息用 以確定鼓風機的流速，，然后通過該壓力-流速曲線計算所要求的壓力， 并控制鼓風機的轉速，以獲得該壓力。在任何情況下，本發(fā)明將通過如下參照附圖所進行的說明而得到更 為清楚地理解，這些附圖以非限定示例的方式示出了該裝置的一個實施 例，并示出了相關壓力-流速曲線。

圖1是鼓風機和相關裝置的示意圖；圖2和3是分別處于形成曲線的過程中和形成曲線后的兩條壓力-流速曲線，同時示出了現有鼓風機的特性曲線和調壓鼓風機的特性曲線 這兩種情況。圖l示意性示出了機箱(caisson) 2,其內部安裝有由變速馬達4驅 動的空氣抽取鼓風機(ventilateur) 3。通風網絡的兩根支管5和6分別從 機箱2中伸出(d6bouchent)。與鼓風機3相連接的是微型控制器7，如圖 1中的方框8所示，該微型控制器7在其存儲器中包含有該裝置的壓力- 流速曲線，該曲線考慮到了場所的參數且特別是壓降。同樣與鼓風機3相連接的是控制單元9，該控制單元9根據微型控制器7傳送的信息來控 制馬達4。應該注意到，該微型控制器7還接收來自馬達4的信息，即有 關供給馬達的電流的強度和電壓的信息，并且也可能或者作為替換，該 微型控制器7接收有關鼓風機的轉速的信息。 在實踐中，該裝置的操作如下。利用現有軟件計算該裝置的壓降和與最小流速相對應的最小壓力， 這樣形成點A。執(zhí)行同樣的計算，來獲得該裝置的最大流速和最大壓力 進4亍，這才羊形成點B。其次，假定支管6中具有最小流速，第一支管5所需要(besoin)的 壓力是通過在該支管5中連續(xù)迭代到最大流速來計算的。由此獲得點C。以同樣的方式，在支管5中具有最小流速的情況下，支管6所需要 的壓力是通過在該支管6中連續(xù)迭代到最大流速來計算的，從而形成點 D。在圖2的圖表中描述的點E是形式為kl+aX"的曲線和位于A和D 之間的曲線的交叉點，位于A和D之間的曲線是由多項式形成的曲線構 成的，該多項式形成的曲線的最大次數等于支管6的可變流速的入口數； kl等于支管5在最大流速下的壓降。作為曲線A C和AD的合成結果的鼓風機的理想曲線以粗體線示于圖 3中。在點A和C之間，曲線是多項式形式的，其最大次數等于支管5的 可變流速的入口凄t。在點C和E之間，是形式為kl+aXZ的曲線。在點E和D之間，曲線是多項式形式的，其最大次數等于支管6的 可變流速的入口iL在點D和B之間，是形式為k2+aXZ的曲線。式中，k2等于支管6 在最大流速下的壓降。應該注意到，當沒有排》文網絡(r6seau au refoulement)時，形式為 k+aX2的方程在壓力為恒定值時變成直線。當曲線A C和AD交叉時，用于獲得理想曲線的最大值仍然得以保留。
在這種情況下，即點C具有高于點D的壓力時，點E不再存在，并 且C和B之間的理想曲線變?yōu)樾问綖閗l+aX2的曲線。上述示例是在網絡的兩個支管5和6處具有兩個連接入口的鼓風機 的示例，這意p未著確定了兩個中間點C和D。然而，中間點的個凄t可以 不同，并等于連接入口數。該方法同樣可通過送風的鼓風機執(zhí)行。實際上，該網絡的參數、特別是壓降被存儲在微型控制器中。理想 的壓力-流速曲線同樣存儲在微型控制器中。微型控制器7接收來自鼓風機的馬達4的信息，特別是電流和電壓 信息，這能夠確定通過鼓風機3的瞬時空氣流速。微型控制器包括一種程序，該程序考慮到存儲在存儲器中的壓力-流速曲線，通過流經鼓風機3的瞬時流速來確定必要的壓力。因此，微 型控制器7將信息傳遞到控制單元9,該控制單元9作用在馬達4上，以 便鼓風機產生所需要的壓力。從本質上可知，本發(fā)明通過提供一種用于控制鼓風機的壓力且具有 筒單而有效結構的裝置，對于現有技術作出了較大的改進， 一方面，這種裝置能夠通過嚴格地使壓力適應于所要求的流速來節(jié)省能量變成可 能，另一方面，通過將鼓風機的操作限定到所要求的通風狀況，提高了 建筑物的舒適性變成可能。
權利要求
1、一種調節(jié)通過通風裝置的變速鼓風機(3)產生的壓力的方法，其特征在于，該方法包括-確定所述裝置的壓降，并由此推導出所要求的最小壓力和所要求的最大壓力，其中所述最小壓力與最小流速相對應，所述最大壓力與最大流速相對應；-在預先建立的兩個點(A、B)之間確定一條壓力-流速曲線(CI)，這兩個點中的一個與最小壓力及最小流速相對應，另一個與最大壓力和最大流速相對應；-測量經過所述鼓風機的空氣的流速，并通過所述壓力-流速曲線計算所述要求的壓力；而后-控制所述鼓風機的轉速，以使所述鼓風機產生所述壓力值。
2、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，它包括對所述流速進4亍 持久地測量以及對相應的壓力進行持久地調整。
3、 如權利要求1和2中任一項所述的方法，其特征在于，當所述裝 置包括多根連接到所述鼓風機(3)的支管(5、 6)時，所述方法包括-通過考慮其它各支管(6、 5)中的最小流速，以計算每根支管(5、 6)中的最小流速與最大流速之間的壓力-流速曲線(AC、 AD);以及-確定所述鼓風機的合成或理想曲線(CI)，所述合成或理想曲線 (CI)通過前述步驟中確定的所述曲線而獲得，并穿過所述兩條曲線上 這樣一些點，即，對于給定值的壓力，所述兩條曲線上這些點的壓力是 最大的。
4、 如權利要求1到3中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法 包括通過對諸如電流和電壓的電信息進行測量以確定流經所述鼓風才幾(3)的空氣的流速。
5、 一種用于實現如權利要求1到4中任一項所述方法的裝置，包括連接到至少一個空氣收集網絡的變速鼓風機(3)，所述網絡包括至少一 根支管(5、 6),其特征在于，所述裝置還包括微型控制器(7),所述微 型控制器(7)在其存儲器中包含有所述裝置的壓力-流速曲線(CI)， 所述曲線考慮到了所述網絡的壓降以及所述網絡的各支管的通風要求， 所述微型控制器(7)接收來自所述鼓風機(3)的馬達(4)的信息用以 確定所述鼓風機(3)的流速，然后通過所述壓力-流速曲線(CI)計算 所要求的壓力，并控制所述鼓風機(3)的轉速以獲得所述壓力。
全文摘要
本發(fā)明所述的方法包括確定裝置的壓降，并計算出所要求的最小壓力和所要求的最大壓力，其中最小壓力與最小流速相對應，最大壓力與最大流速相對應；在預先確定的兩個點之間確定一條流速-壓力曲線，這兩個點中的一個與最小壓力及最小流速相對應，另一個與最大壓力和最大流速相對應；測量經過鼓風機的空氣流速；利用該流速-壓力曲線計算所要求的壓力；并繼而控制鼓風機的轉速，以產生所述要求的壓力值。
文檔編號F24F11/02GK101163927SQ200680013442
公開日2008年4月16日 申請日期2006年3月31日 優(yōu)先權日2005年4月22日
發(fā)明者賽爾日·布西尼, 達米安·拉博米 申請人:阿爾德斯·阿羅利奎公司