一種非能動自動調溫系統的製作方法
2023-12-04 23:36:51 2
(一)技術領域
本發明屬於自動控制領域，具體涉及一種非能動自動調溫系統。
(二)
背景技術：
為了提高畜禽的生活舒適度，促進其健康成長，在炎熱的夏季，通常需要開啟降溫系統來排除畜禽舍內多餘的熱量。常見的降溫方式包括自然通風降溫、機械式通風降溫、局部風扇降溫、冷風機通風降溫、噴霧降溫等。自然通風主要通過畜禽舍門窗通過風帶走高溫空氣。機械通風降溫通過畜禽舍內置風機，將舍外空氣強制送入畜禽舍內，從而來實現降溫的效果。局部風扇降溫通過在畜禽舍局部安裝風扇，單獨對單一的畜禽進行吹風降溫。冷風機通風降溫主要利用空調的原理，通過冷風機將空氣製冷，然後用冷風帶走舍內多餘的熱量來達到降溫目的。噴霧降溫是水霧化噴射到畜禽舍，通過汽化吸收畜舍內多餘的熱量來達到降溫的方式，這種方式降溫效果明顯，設備簡單，成本較低，但是會造成舍內溼度增加。
無論是機械式通風降溫、局部風扇降溫、冷風機通風降溫還是噴霧降溫，都需要通過外部施加額外的能量(多是電能)才能達到預期效果。而自然通風當畜禽舍內外壓差較小時，自然通風效果有限。為了節約能源，提高自然風利用率，本發明提出了一種非能動自動調溫系統。
本發明在畜禽舍牆壁上以陣列的形式安裝自動調溫單元，構成自動調溫系統，該調溫單元由壓力自動調節閥、齒輪、傳動杆、調節腔、前板和後板等組成。當畜禽舍內外空氣壓力不平衡時，高壓空氣會壓動螺杆運動，此時螺杆帶動齒輪旋轉，齒輪帶動傳動杆運動，傳動杆推動調節板動作，改變調節腔出口面積，當彈簧彈力與內部空氣壓力的和與外部空氣壓力相等時，螺杆停止運動，空氣流經漸縮噴管，速度增大，壓力降低，使得流入畜禽舍內的空氣溫度下降，與室內高溫空氣參混，從而降低室內空氣溫度，起到自動調節室內溫度的作用。本發明能夠根據畜禽舍內外壓力的變化自動調節畜禽舍內環境溫度以及通風效果，使自然風的潛在能量達到最大，節約能源的同時，可以彌補機械通風的溫度限制條件。
(三)
技術實現要素：
本發明的主要目的在於，提出了一種非能動自動調溫系統，通過該調溫系統，使自然風流過空氣調節腔時，能夠利用畜禽舍內外空氣壓差，通過漸縮噴管的增速降壓效果，達到自動降溫的目的，同時提高空氣流速，加強通風效果，有效節約能源。
本發明的技術問題是採用以下技術方案來實現的：根據氣體狀態方程，當空氣壓力下降時，如果密度不變，則空氣溫度會下降；為了充分利用室內外空氣的壓差能量，當空氣流過安裝在畜禽舍牆壁上的非能動自動調溫單元時，調節腔是一種漸縮噴管，流動的空氣會達到增速減壓的效果，使空氣進入室內時的流速提高、壓力下降，從而溫度下降，這樣就可以使畜禽舍內的空氣在自然通風的同時，自然降溫。本發明通過壓力自動調節閥、齒輪、傳動杆、調節腔、前板和後板組成自動調溫單元，可根據畜禽舍牆壁的大小以陣列的形式安裝多個自動調溫單元，構成自動調溫系統。
本發明採用以上技術方案可以實現兩種效果：(1)空氣流過漸縮式空氣調節腔時，增速降壓，進而降低空氣溫度，使畜禽舍內溫度降低；(2)當畜禽舍內外壓力發生變化時，該系統可以通過壓力調節閥自動調節空氣調節腔的出口面積，從而最有效的利用空氣的壓力能，最大限度的利用自然風的能量。
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，以下通過本發明的附圖詳細說明。
本發明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。
(四)附圖說明
圖1是非能動自動調溫系統示意圖。
圖2是非能動自動調溫單元。
圖3是非能動自動調溫單元內部結構圖。
圖4是非能動自動調溫單元剖視圖。
圖5是調節腔結構圖。
圖6是壓力自動調節法剖視圖。
其中，1-空氣自動調節閥；2-畜禽舍牆壁；3-壓力自動調節閥；4-齒輪；5-傳動杆；6-調節腔；7-限位板；8-調節板；9-支架；10-螺釘；11-左側板；12-右側板；13-上壁板；14-下板；15-前板；16-後板；17-氣缸；18-螺杆；19-密封墊；20-彈簧；21-旋轉軸；22-軸承；23-旋轉軸；24-一級輪齒；25-二級輪齒；26-滑道。
(五)具體實施方式
為了更進一步闡述本發明為達到預定發明目的所採用的技術手段及方法，以下結合附圖及較佳實例，對本發明提出的非能動自動調溫系統具體結構與工作方式，詳細說明如下。
圖3是本發明非能動自動調溫系統的非能動自動調節單元的較佳實例結構示意圖。其包括包括壓力自動調節閥(3)、齒輪(4)、傳動杆(5)、調節腔(6)、前板(15)和後板(16)等。圖6是壓力自動調節閥(3)的剖視圖。
其中，壓力自動調節閥(3)由氣缸(17)、螺杆(18)、密封墊(19)和彈簧(20)組成。螺杆(18)左端為與氣缸(17)密配合的圓柱面，中間為與彈簧(20)配合的圓柱面，右端為具有一定長度和螺距的蝸杆機構。齒輪(4)含有i、ii共兩級輪齒，第i級輪齒與螺杆(18)嚙合，第ii級輪齒與傳動杆(5)嚙合，根據當地環境狀態設計齒輪傳動比n。螺杆(18)下端含有橢圓形軌道(見圖4中的標號26)。調節板(8)左端通過旋轉軸可固定在左右側板上，使調節板可繞軸承順時針或逆時針轉動；調節板右端設計旋轉軸，該軸與螺杆的橢圓形軌道配合，可隨螺杆運動進行滑動。齒輪通過支架固定在上壁板上。調節板與下板和左右側板共同圍成空氣調節腔室。一般情況下，空氣調節腔出口面積小於入口面積，形成漸縮噴管效果，使得空氣流過增速降壓，從而有效降低空氣溫度，同時還可提高進入畜禽舍內的空氣流速，提高自然風的通風效率。
定義初始狀態時，畜禽舍外界空氣壓力為p1，空氣調節腔入口面積為a0，出口面積為a1。當畜禽舍外界空氣壓力變為p2時(假定p2>p1)，空氣調節腔出口面積在壓力調節閥作用下變為a2，則a2<a1；當畜禽舍外界空氣壓力為p2a1。
當外界空氣壓力高於彈簧(20)彈力與室內空氣壓力的和時，高壓空氣會壓動螺杆(18)向右運動，此時螺杆(18)會帶動齒輪(4)順時針旋轉，齒輪(4)帶動傳動杆(5)向下運動，傳動杆(5)推動調節板(8)順時針旋轉，使調節腔(6)出口面積減小，形成減縮噴管；當彈簧(20)彈力與內部空氣壓力的和與外部空氣壓力相等時，螺杆(18)停止運動；空氣流經漸縮噴管，速度增大，壓力降低，使得流入畜禽舍內的空氣溫度下降，與室內高溫空氣參混，從而降低室內空氣溫度，起到自動降低室內溫度的作用。
當外部空氣壓力小於彈簧(20)彈力與室內空氣壓力的和時，彈簧(20)壓動螺杆(18)向左運動，螺杆帶動齒輪(4)逆時針旋轉，齒輪(4)帶動傳動杆(5)向上運動，傳動杆(5)帶動調節板(8)逆時針旋轉，使得調節腔(6)出口面積增大，直到壓力平衡時停止動作，通過空氣調節腔(6)出口面積的變化，自動調節畜禽舍內的空氣溫度。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上的實例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。