一种非能动自动调温系统技术方案

本发明专利技术设计了一种非能动自动调温系统，该系统由非能动自动调温单元组成，以阵列的形式布置在畜禽舍墙壁上；非能动自动调温单元主要包括压力自动调节阀、齿轮、传动杆、调节腔、前板和后板等组件。本发明专利技术主要利用自然风流经空气调节腔时带来的畜禽舍内外空气压差，通过渐缩喷管的增速降压效果，达到自动降温的目的，同时提高空气流速，加强通风效果，有效节约能源。该系统最大的特点是(1)有效利用畜禽舍内外空气压差，使流入畜禽舍内的空气温度降低，达到自动降温的效果；(2)当畜禽舍内外压力发生变化时，该系统可自动调节空气调节腔的出口面积，从而最有效的利用空气的压力能，最大限度的利用自然风的能量，达到自动调温的效果。该系统可以提高自然风的能源利用效率。

Passive automatic temperature regulating system

The present invention relates to a passive automatic temperature control system, the system consists of passive automatic temperature control unit, in the form of array layout in livestock and poultry on the wall; passive automatic temperature control unit includes automatic pressure regulating valve, a gear, a transmission rod, adjusting the cavity, the front and rear panels and other components. The invention mainly uses the natural airflow air conditioning cavity caused by livestock and poultry inside and outside air pressure, the growth of the hypotensive effect of tapered nozzle, to achieve automatic cooling purposes, while increasing the air flow rate, strengthening ventilation effect, effectively save energy. The main feature of this system is the effective utilization of livestock and poultry (1) inside and outside air pressure, the inflow of livestock and poultry in the air temperature is reduced, to achieve automatic cooling effect; (2) when the animal house inside and outside pressure changes, the system can automatically adjust the air conditioning chamber outlet area, thus the most effective use of air the pressure to use wind energy to the maximum, to achieve automatic temperature control effect. The system can improve the efficiency of natural wind energy utilization.

【技术实现步骤摘要】
一种非能动自动调温系统(一)
本专利技术属于自动控制领域，具体涉及一种非能动自动调温系统。(二)
技术介绍
为了提高畜禽的生活舒适度，促进其健康成长，在炎热的夏季，通常需要开启降温系统来排除畜禽舍内多余的热量。常见的降温方式包括自然通风降温、机械式通风降温、局部风扇降温、冷风机通风降温、喷雾降温等。自然通风主要通过畜禽舍门窗通过风带走高温空气。机械通风降温通过畜禽舍内置风机，将舍外空气强制送入畜禽舍内，从而来实现降温的效果。局部风扇降温通过在畜禽舍局部安装风扇，单独对单一的畜禽进行吹风降温。冷风机通风降温主要利用空调的原理，通过冷风机将空气制冷，然后用冷风带走舍内多余的热量来达到降温目的。喷雾降温是水雾化喷射到畜禽舍，通过汽化吸收畜舍内多余的热量来达到降温的方式，这种方式降温效果明显，设备简单，成本较低，但是会造成舍内湿度增加。无论是机械式通风降温、局部风扇降温、冷风机通风降温还是喷雾降温，都需要通过外部施加额外的能量(多是电能)才能达到预期效果。而自然通风当畜禽舍内外压差较小时，自然通风效果有限。为了节约能源，提高自然风利用率，本专利技术提出了一种非能动自动调温系统。本专利技术在畜禽舍墙壁上以阵列的形式安装自动调温单元，构成自动调温系统，该调温单元由压力自动调节阀、齿轮、传动杆、调节腔、前板和后板等组成。当畜禽舍内外空气压力不平衡时，高压空气会压动螺杆运动，此时螺杆带动齿轮旋转，齿轮带动传动杆运动，传动杆推动调节板动作，改变调节腔出口面积，当弹簧弹力与内部空气压力的和与外部空气压力相等时，螺杆停止运动，空气流经渐缩喷管，速度增大，压力降低，使得流入畜禽舍内的空气温度下降，与室内高温空气参混，从而降低室内空气温度，起到自动调节室内温度的作用。本专利技术能够根据畜禽舍内外压力的变化自动调节畜禽舍内环境温度以及通风效果，使自然风的潜在能量达到最大，节约能源的同时，可以弥补机械通风的温度限制条件。(三)
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，提出了一种非能动自动调温系统，通过该调温系统，使自然风流过空气调节腔时，能够利用畜禽舍内外空气压差，通过渐缩喷管的增速降压效果，达到自动降温的目的，同时提高空气流速，加强通风效果，有效节约能源。本专利技术的技术问题是采用以下技术方案来实现的：根据气体状态方程，当空气压力下降时，如果密度不变，则空气温度会下降；为了充分利用室内外空气的压差能量，当空气流过安装在畜禽舍墙壁上的非能动自动调温单元时，调节腔是一种渐缩喷管，流动的空气会达到增速减压的效果，使空气进入室内时的流速提高、压力下降，从而温度下降，这样就可以使畜禽舍内的空气在自然通风的同时，自然降温。本专利技术通过压力自动调节阀、齿轮、传动杆、调节腔、前板和后板组成自动调温单元，可根据畜禽舍墙壁的大小以阵列的形式安装多个自动调温单元，构成自动调温系统。本专利技术采用以上技术方案可以实现两种效果：(1)空气流过渐缩式空气调节腔时，增速降压，进而降低空气温度，使畜禽舍内温度降低；(2)当畜禽舍内外压力发生变化时，该系统可以通过压力调节阀自动调节空气调节腔的出口面积，从而最有效的利用空气的压力能，最大限度的利用自然风的能量。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，以下通过本专利技术的附图详细说明。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。(四)附图说明图1是非能动自动调温系统示意图。图2是非能动自动调温单元。图3是非能动自动调温单元内部结构图。图4是非能动自动调温单元剖视图。图5是调节腔结构图。图6是压力自动调节法剖视图。其中，1-空气自动调节阀；2-畜禽舍墙壁；3-压力自动调节阀；4-齿轮；5-传动杆；6-调节腔；7-限位板；8-调节板；9-支架；10-螺钉；11-左侧板；12-右侧板；13-上壁板；14-下板；15-前板；16-后板；17-气缸；18-螺杆；19-密封垫；20-弹簧；21-旋转轴；22-轴承；23-旋转轴；24-一级轮齿；25-二级轮齿；26-滑道。(五)具体实施方式为了更进一步阐述本专利技术为达到预定专利技术目的所采用的技术手段及方法，以下结合附图及较佳实例，对本专利技术提出的非能动自动调温系统具体结构与工作方式，详细说明如下。图3是本专利技术非能动自动调温系统的非能动自动调节单元的较佳实例结构示意图。其包括包括压力自动调节阀(3)、齿轮(4)、传动杆(5)、调节腔(6)、前板(15)和后板(16)等。图6是压力自动调节阀(3)的剖视图。其中，压力自动调节阀(3)由气缸(17)、螺杆(18)、密封垫(19)和弹簧(20)组成。螺杆(18)左端为与气缸(17)密配合的圆柱面，中间为与弹簧(20)配合的圆柱面，右端为具有一定长度和螺距的蜗杆机构。齿轮(4)含有I、II共两级轮齿，第I级轮齿与螺杆(18)啮合，第II级轮齿与传动杆(5)啮合，根据当地环境状态设计齿轮传动比n。螺杆(18)下端含有椭圆形轨道(见图4中的标号26)。调节板(8)左端通过旋转轴可固定在左右侧板上，使调节板可绕轴承顺时针或逆时针转动；调节板右端设计旋转轴，该轴与螺杆的椭圆形轨道配合，可随螺杆运动进行滑动。齿轮通过支架固定在上壁板上。调节板与下板和左右侧板共同围成空气调节腔室。一般情况下，空气调节腔出口面积小于入口面积，形成渐缩喷管效果，使得空气流过增速降压，从而有效降低空气温度，同时还可提高进入畜禽舍内的空气流速，提高自然风的通风效率。定义初始状态时，畜禽舍外界空气压力为P1，空气调节腔入口面积为A0，出口面积为A1。当畜禽舍外界空气压力变为P2时(假定P2>P1)，空气调节腔出口面积在压力调节阀作用下变为A2，则A2<A1；当畜禽舍外界空气压力为P2<P1时，空气调节腔出口面积在压力调节阀作用下变为A2，则A2>A1。当外界空气压力高于弹簧(20)弹力与室内空气压力的和时，高压空气会压动螺杆(18)向右运动，此时螺杆(18)会带动齿轮(4)顺时针旋转，齿轮(4)带动传动杆(5)向下运动，传动杆(5)推动调节板(8)顺时针旋转，使调节腔(6)出口面积减小，形成减缩喷管；当弹簧(20)弹力与内部空气压力的和与外部空气压力相等时，螺杆(18)停止运动；空气流经渐缩喷管，速度增大，压力降低，使得流入畜禽舍内的空气温度下降，与室内高温空气参混，从而降低室内空气温度，起到自动降低室内温度的作用。当外部空气压力小于弹簧(20)弹力与室内空气压力的和时，弹簧(20)压动螺杆(18)向左运动，螺杆带动齿轮(4)逆时针旋转，齿轮(4)带动传动杆(5)向上运动，传动杆(5)带动调节板(8)逆时针旋转，使得调节腔(6)出口面积增大，直到压力平衡时停止动作，通过空气调节腔(6)出口面积的变化，自动调节畜禽舍内的空气温度。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，虽然本专利技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本专利技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案的范围内，当可利用上述揭示的
技术实现思路
做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本专利技术技术方案内容，依据本专利技术的技术实质对以上的实例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
非能动自动调温系统，主要由非能动自动调温单元(1)组成，该单元需安装在畜禽舍墙壁(2)上，根据墙壁的大小以任意数量进行阵列布置，其特征在于：非能动自动调节单元(1)主要包括压力自动调节阀(3)、齿轮(4)、传动杆(5)、调节腔(6)、前板(15)和后板(16)；压力自动调节阀(3)由气缸(17)、螺杆(18)、密封垫(19)和弹簧(20)组成；调节腔(6)由调节板(8)、下板(14)、左侧板(11)和右侧板(12)组成，均为矩形，调节板(8)可通过轴承(22)进行旋转；传动杆(5)下端为椭圆形滑道(26)，以保证调节板(8)的轴承(22)可以在滑道(26)内自由运动；压力自动调节阀(3)与齿轮(4)通过第I级轮齿(24)啮合，齿轮(4)与传动杆(5)通过第II级轮齿(25)啮合，传动杆(5)通过限位板(7)进行限位，传动杆(5)下端为椭圆形滑道(26)，椭圆形滑道(26)与调节板(8)通过旋转轴(23)链接，调节板(8)通过轴承(22)安装在左侧板(11)和右侧板(12)上，齿轮(4)与支架(9)通过旋转轴(21)链接，支架(9)固定在上壁板(13)上，限位板(7)通过螺钉(10)固定在左侧板(11)和右侧板(12)上。...

【技术特征摘要】
1.非能动自动调温系统，主要由非能动自动调温单元(1)组成，该单元需安装在畜禽舍墙壁(2)上，根据墙壁的大小以任意数量进行阵列布置，其特征在于：非能动自动调节单元(1)主要包括压力自动调节阀(3)、齿轮(4)、传动杆(5)、调节腔(6)、前板(15)和后板(16)；压力自动调节阀(3)由气缸(17)、螺杆(18)、密封垫(19)和弹簧(20)组成；调节腔(6)由调节板(8)、下板(14)、左侧板(11)和右侧板(12)组成，均为矩形，调节板(8)可通过轴承(22)进行旋转；传动杆(5)下端为椭圆形滑道(26)，以保证调节板(8)的轴承(22)可以在滑道(26)内自由运动；压力自动调节阀(3)与齿轮(4)通过第I级轮齿(24)啮合，齿轮(4)与传动杆(5)通过第II级轮齿(25)啮合，传动杆(5)通过限位板(7)进行限位，传动杆(5)下端为椭圆形滑道(26)，椭圆形滑道(26)与调节板(8)通过旋转轴(23)链接，调节板(8)通过轴承(22)安装在左侧板(11)和右侧板(12)上，齿轮(4)与支架(9)通过旋转轴(21)链接，支架(9)固定在...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹艳玲，王艳，张宇，沈维政，张心翮，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23