集成式智能执行器和阀装置制造方法及图纸

一种HVAC系统中的集成式装置被配置用于修改建筑物的环境条件。所述装置包括：阀，所述阀被配置用于调节穿过导管的流体的流量；致动器，所述致动器包括电动机和驱动装置；以及通信机构。所述通信机构被配置用于从外部控制回路的外部控制装置接收流率设定值。所述装置进一步包括处理电路。所述处理电路被配置用于使用级联反馈控制机构基于所述流率设定值和来自内部控制回路的流率传感器的流率测量值来确定致动器位置设定值。所述阀、所述致动器、所述通信机构、以及所述处理电路位于共用集成式装置机箱内。

Integrated Intelligent Actuator and Valve Device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成式智能执行器和阀装置相关专利申请的交叉引用本申请要求于2017年1月5日提交的美国专利申请号15/399,706和于2017年2月22日提交的美国临时专利申请号62/462,308的权益和优先权。这些专利申请均通过引用以其全部内容并入本文。
技术介绍
本披露内容总体上涉及建筑物管理系统和相关联的装置，并且更具体地涉及具有无线通信和控制能力的集成式阀和致动器HVAC装置。HVAC致动器用于操作各种各样的HVAC部件，比如气闸、流体阀、空气处理单元、以及通常用在HVAC系统中的其他部件。例如，致动器可以联接至HVAC系统中的气闸、阀、或其他可移动设备，并且可以用于在打开位置与关闭位置之间驱动所述设备。致动器通常包括电动机以及由所述电动机驱动并且联接至HVAC部件的驱动装置(例如，轮毂、传动系等)。然而，许多现有的HVAC致动器主要是机械装置，其未能利用处理和无线通信技术的最新进展。特别地，当前的HVAC致动器未能利用对用于电路板的嵌入式微处理器的改进。这些改进已经产生了控制和无线通信能力，这些能力可以以足够小的形状因子封装以装配在现有的致动器外壳中。增加HVAC致动器装置的功能将是有利的。同时，减少技术人员必须在HVAC系统中安装和维护的装置的总数将是有利的。
技术实现思路
本披露内容的一种实施方式是一种HVAC系统中被配置用于修改建筑物的环境条件的集成式装置。所述装置包括：阀，所述阀被配置用于调节穿过导管的流体的流量；致动器，所述致动器具有电动机和驱动装置；以及通信机构，所述通信机构被配置用于从外部控制回路的外部控制装置接收流率设定值。所述驱动装置由所述电动机驱动并且联接至所述阀，以用于在多个位置之间驱动所述阀。所述装置进一步包括处理电路，所述处理电路耦合到所述电动机和所述通信机构。所述处理电路被配置用于使用级联反馈控制机构基于所述流率设定值和来自内部控制回路的流率传感器的流率测量值来确定致动器位置设定值。所述处理电路被配置用于操作所述电动机以将所述驱动装置驱动到所述致动器位置设定值。所述阀、所述致动器、所述通信机构、以及所述处理电路位于共用集成式装置机箱内。在一些实施例中，所述流率传感器位于所述共用集成式装置机箱内。在一些实施例中，所述流率传感器是热敏电阻加热式流率传感器。在其他实施例中，所述流率传感器被配置用于通过声学检测所述流体中的涡流来测量流率。在一些实施例中，所述处理电路被进一步配置用于基于所述流率测量值来检测所述集成式装置是否正在经历故障状况。在一些实施例中，所述通信机构被进一步配置用于将故障状态和阀位置中的至少一者发射到外部网络。在一些实施例中，所述外部控制装置基于来自位于建筑物区域中的温度传感器的温度测量值来确定所述流率设定值。本披露内容的另一实施方式是一种用于控制HVAC系统中的集成式装置的方法，所述集成式装置包括阀和致动器。所述方法包括：从外部控制回路的外部控制装置接收流率设定值；从内部控制回路的流率传感器接收流率测量值；以及基于所述流率设定值和所述流率传感器测量值来确定致动器位置设定值。所述方法进一步包括将所述致动器驱动到所述致动器位置设定值。所述致动器联接至所述阀，以便在多个位置之间驱动所述阀。在一些实施例中，所述流率传感器位于所述集成式装置内。在一些实施例中，所述流率传感器是热敏电阻加热式流率传感器。在其他实施例中，所述流率传感器被配置用于通过声学检测所述流体中的涡流来测量流率。在一些实施例中，所述方法进一步包括基于所述流率测量值来检测所述集成式装置是否正在经历故障状况。在一些实施例中，所述方法进一步包括将故障状态和阀位置中的至少一者发射到外部网络。在一些实施例中，从所述外部控制装置经由无线通信机构接收所述流率设定值。本披露内容的另一实施方式是一种用于优化HVAC系统中的压力设定值的方法。所述方法包括：接收包括来自多个阀中的每个阀的故障状态和位置中的至少一者的数据；以及基于所述阀的故障状态和位置中的至少一者，将所述数据归类为区域内数据或区域外数据。所述方法进一步包括：使用反馈回路机构基于所述区域内数据来优化所述压力设定值；以及对系统泵的容量进行调制以达到所述压力设定值。在一些实施例中，将所述数据归类为区域内数据或区域外数据包括使用修整平均技术。在一些实施例中，优化所述压力设定值包括当多于一个阀处于完全打开位置时增大所述压力设定值。在其他实施例中，优化所述压力设定值包括当所有阀处于节流位置时减小所述压力设定值。在一些实施例中，所述反馈回路机构是仅积分的反馈回路。在一些实施例中，所述方法由集成式装置的控制器执行，所述集成式装置包括阀和致动器。在一些实施例中，对系统泵的容量进行调制包括改变所述系统泵的速度。本披露内容的另一实施方式是一种HVAC系统中被配置用于修改建筑物的环境条件的集成式装置。所述集成式装置包括：阀，所述阀被配置用于调节穿过导管的流体的流量；以及致动器，所述致动器包括电动机和驱动装置。所述驱动装置由所述电动机驱动并且联接至所述阀，以用于在多个位置之间驱动所述阀。所述集成式装置还包括位于外部控制回路中的区域温度控制器。所述区域温度控制器被配置用于基于区域温度设定值和所测量区域温度来输出流率设定值。所述集成式装置进一步包括处理电路，所述处理电路耦合到所述电动机和所述区域温度控制器。所述处理电路被配置用于使用级联反馈控制机构基于所述流率设定值和来自内部控制回路的流率传感器的流率测量值来确定致动器位置设定值、以及操作所述电动机以将所述驱动装置驱动到所述致动器位置设定值。所述阀、所述致动器、所述区域温度控制器、以及所述处理电路位于共用集成式装置机箱内。附图说明图1是根据一些实施例的配备有暖通空调(HVAC)系统和建筑物管理系统(BMS)的建筑物的图示。图2是根据一些实施例的可以用于支持图1的HVAC系统的水侧系统的示意图。图3是根据一些实施例的可以用作图1的HVAC系统的一部分的空气侧系统的框图。图4是根据一些实施例的可以在图1的建筑物中实施的BMS的框图。图5是根据一些实施例的可以在图1的HVAC系统中实施的集成式智能致动器和阀装置的框图。图6是根据一些实施例的可以在图1的HVAC系统中实施的另一集成式智能致动器和阀装置的框图。图7是根据一些实施例的可以在图1的HVAC系统中实施的级联控制系统内的智能致动器阀装置的框图。图8是根据一些实施例的可以在图1的HVAC系统中实施的级联控制系统内的另一智能致动器阀装置的框图。图9A是根据一些实施例的可以在图1的HVAC系统中实施的级联控制系统内的另一智能致动器阀装置的框图。图9B是根据一些实施例的可以在图1的HVAC系统中实施的级联控制系统内的另一智能致动器阀装置的框图。图10是根据一些实施例的可以在图1的HVAC系统中实施的级联控制系统内的另一智能致动器阀装置的框图。图11是根据一些实施例的可以在图1的HVAC系统中实施的级联控制系统内的另一智能致动器阀装置的框图。图12是根据一些实施例的可以在图1的HVAC系统中实施的级联控制系统内的另一智能致动器阀装置的框图。图13是根据一些实施例的对图7至图12的级联控制系统内的智能致动器阀装置进行操作的方法的流程图。图14是根据一些实施例的可以在图1的HVAC系统中实施的泵压设定值优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种HVAC系统中被配置用于修改建筑物的环境条件的集成式装置，所述集成式装置包括：阀，所述阀被配置用于调节穿过导管的流体的流量；致动器，所述致动器包括电动机和驱动装置，所述驱动装置由所述电动机驱动并且联接至所述阀，以用于在多个位置之间驱动所述阀；通信机构，所述通信机构被配置用于从外部控制回路的外部控制装置接收流率设定值；以及处理电路，所述处理电路耦合到所述电动机和所述通信机构、并且被配置用于：使用级联反馈控制机构基于所述流率设定值和来自内部控制回路的流率传感器的流率测量值来确定致动器位置设定值；以及操作所述电动机以将所述驱动装置驱动到所述致动器位置设定值；其中，所述阀、所述致动器、所述通信机构、以及所述处理电路位于共用集成式装置机箱内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.05 US 15/399,706;2017.02.22 US 62/462,3081.一种HVAC系统中被配置用于修改建筑物的环境条件的集成式装置，所述集成式装置包括：阀，所述阀被配置用于调节穿过导管的流体的流量；致动器，所述致动器包括电动机和驱动装置，所述驱动装置由所述电动机驱动并且联接至所述阀，以用于在多个位置之间驱动所述阀；通信机构，所述通信机构被配置用于从外部控制回路的外部控制装置接收流率设定值；以及处理电路，所述处理电路耦合到所述电动机和所述通信机构、并且被配置用于：使用级联反馈控制机构基于所述流率设定值和来自内部控制回路的流率传感器的流率测量值来确定致动器位置设定值；以及操作所述电动机以将所述驱动装置驱动到所述致动器位置设定值；其中，所述阀、所述致动器、所述通信机构、以及所述处理电路位于共用集成式装置机箱内。2.如权利要求1所述的集成式装置，其中，所述流率传感器位于所述共用集成式装置机箱内。3.如权利要求1所述的集成式装置，其中，所述流率传感器是热敏电阻加热式流率传感器。4.如权利要求1所述的集成式装置，其中，所述流率传感器被配置用于通过声学检测所述流体中的涡流来测量流率。5.如权利要求1所述的集成式装置，其中，所述处理电路被进一步配置用于基于所述流率测量值来检测所述集成式装置是否正在经历故障状况。6.如权利要求1所述的集成式装置，其中，所述通信机构被进一步配置用于将故障状态和阀位置中的至少一者发射到外部网络。7.如权利要求1所述的集成式装置，其中，所述外部控制装置基于来自位于建筑物区域中的温度传感器的温度测量值来确定所述流率设定值。8.一种用于控制HVAC系统中的集成式装置的方法，所述集成式装置包括阀和致动器，所述方法包括：从外部控制回路的外部控制装置接收流率设定值；从内部控制回路的流率传感器接收流率测量值；基于所述流率设定值和所述流率测量值来确定所述集成式装置的致动器位置设定值；将所述致动器驱动到所述致动器位置设定值，其中，所述致动器联接至所述阀，以便在多个位置之间驱动所述阀。9.如权利要求8所述的方法，其中，所述流率传感器位于所述集成式装置内。10.如权利要求8所述的方法，其中，所述流率传感器是热敏电阻加热式流率传感器。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：柯克·德雷斯，赫伯特·多尔，杰拉尔德·邓克尔，马尔切洛·帕桑尼，阿布·伯克尔·卡恩，凯文·韦斯，克里斯托弗·穆科尔，盖瑞·罗曼诺维奇，亨特·霍布古德，丹尼施·特里卡，瑞克·范布伦，尼古拉斯·普拉托，亚伦·瓦格纳，乔·曼，
申请(专利权)人：江森自控科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US