一种带有循环空气幕发生装置的可移动式智能门

技术领域

本发明涉及一种带有循环空气幕发生装置的可移动式智能门，属于智能门技术领域。

背景技术

冷库空气幕是一种用于保持冷库温度稳定的设备，它可以防止温度变化和空气流动对冷库内部产生的影响。传统的冷库设计通常采用冷气流通风的方法，但是这种方法存在许多问题。例如，冷气流通风会导致冷库内部温度不均匀，并且可能会导致产品质量问题。此外，空气流动也会增加能源消耗，导致额外的费用。

为了解决这些问题，冷库空气幕被引入。冷库空气幕是一种空气流动控制设备，它能够通过产生一定的空气流动来保持冷库内部温度稳定。冷库空气幕通常包括风机、导流板和控制系统等组件。风机可以产生气流，导流板可以控制气流方向和速度，而控制系统可以控制整个设备的运作和监测系统性能。与传统的冷气流通风相比，冷库空气幕具有许多优点。首先，冷库空气幕可以防止冷气流通风引起的温度不均匀。其次，由于冷库空气幕只在需要时才产生气流，因此它可以减少能源消耗，降低额外费用。此外，冷库空气幕还可以提高冷库的空气质量，并保持冷库内部环境的洁净和卫生。

近年来，越来越多的研究者开始关注冷库空气幕的研究和应用，以提高冷库的能源效率和产品质量。一项发表在《建筑热能通风空调》杂志上的研究分析了冷库空气幕的设计和优化。研究表明，在选择空气幕的风机和导流板时，应根据冷库的温度和湿度特性进行优化设计，以实现最佳的温度控制效果和能源消耗。此外，该研究还探讨了空气幕的运行模式和控制策略，以进一步提高冷库的能效和产品质量。另一项研究发表在《建筑能源与环境》杂志上，通过实验研究比较了传统冷库和采用空气幕的冷库的能效和产品质量。实验结果表明，采用空气幕的冷库在能源消耗和产品质量方面均有较大优势。空气幕能够更好地保持冷库内部温度的稳定，并减少能源浪费和产品损失。此外，还有一项发表在《建筑环境与设备》杂志上的研究，探讨了冷库空气幕在不同气候条件下的适用性和效果。研究发现，冷库空气幕在不同气候条件下具有一定的适用性，但需要根据具体情况进行设计和优化。例如，在湿润气候下，空气幕需要更好地控制湿度和水汽，以避免对产品质量的影响。

因此，冷库空气幕是一种现代的空气流动控制设备，可以在冷库中保持温度稳定，减少能源消耗并提高空气质量。越来越多的科研工作者开始重视冷库空气幕的设计和制造，它是冷库设计中的一项重要技术，可以为企业节省能源成本并提高冷库保持存放物品品质的能力

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种带有循环空气幕发生装置的可移动式智能门，从而解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种带有循环空气幕发生装置的可移动式智能门，该智能门包括出风门体、进风门体、上导轨组件、下导轨以及传送带张紧装置；所述上导轨组件安装在出风门体、进风门体上方门洞墙体一侧；所述下导轨安装在出风门体、进风门体的底端部地面处；所述传送带张紧装置与出风门体、进风门体的门体上端连接；所述传送带张紧装置包括左侧通气软管、右侧通气软管、位于两者之间的轴流电机及其安装座。

进一步的，所述出风门体、进风门体以及传送带张紧装置组成空气幕门装置；所述出风门体的上端设置有安装孔，其用于和传送带张紧装置一侧的左侧通气软管固定连接；所述进风门体上端设置有安装孔，其用于和传送带张紧装置一侧的右侧通气软管固定连接。

进一步的，所述出风门体和进风门体内分别设置有气流腔，其相对的侧边设置有对流口；位于出风门体处的对流口设置有出风口导风组件；位于进风门体处的对流口设置有进风口，该进风口处设置有滤网结构。

进一步的，所述出风口导风组件包括设置在出风门体侧边对流口处的出风口导风翼板，位于出风口导风翼板上设置有MEMS气流传感器；所述MEMS气流传感器包括圆形多晶硅薄膜、电流激励和电压检测装置、连接电极，该气流传感器用于观察反馈出风口风压的实时变化。

进一步的，所述上导轨组件包括部件安装座、位于部件安装座上的门体驱动电机、传送带、门体与传送带之间的联接装置；所述传送带通过门体驱动电机驱动转动，该传送带整体为上下带体布置，位于上传送带以及下传送带上分别设置有联接装置。

进一步的，所述联接装置包括左联接固定座以及右联接固定座；所述左联接固定座与出风门体内侧门面上端以及上传送带固定连接；所述右联接固定座与进风门体内侧门面上端以及下传送带固定联接；

所述左联接固定座和右联接固定座包括有滚轮、门体安装部以及传送带连接部；所述传送带连接部与传送带之间通过夹持机构固定连接，该夹持机构为带有连接板的U型夹板组件。

进一步的，位于安装座下方处设置有红外感应传感器；所述红外感应传感器用于检测是否有人员靠近门体并通过控制器带动门体驱动电机驱动控制门体开闭。

进一步的，还包括单片机控制器；所述单片机控制器用于接收红外感应传感器发出的控制信号，以及用于接收MEMS气流传感器的控制信号并控制出风口导风翼板的叶片角度。

控制器利用求解欧拉-拉格朗日方程的泛函分析算法获得各传感器产生的模拟信号经A/D转换后的数字信号并求出最优解，并转化为电信号传递给各电机控制器，主控芯片涉及较复杂计算过程，采用Cortex-A15内核的处理芯片，主频高达2.5GHz，完成算法数值计算。

进一步的，还包括以下控制方法

步骤1：当有工作人员想要进入冷库时，由红外感应传感器获取外界人员靠近门洞的信息，通过红外NEC协议传输给后方的单片机控制器，再由控制器发出信号传输到控制门体移动装置的门体驱动电机；

步骤2：随后门体驱动电机驱动传送带逆时针转动使得门体向两侧打开；与此同时，位于门体上方的轴流风机启动；在风机的带动下气流从轴流左侧经由可伸缩式的左侧通气软管流入左下方的出风门体中；

步骤3：当气流通过出风口导风翼板吹出门体时，附着于导风翼板上的MEMS气流传感器表面的圆形多晶硅薄膜受到风压不同的影响，电阻发生了变换从而带动检测线圈形成激励电流释放电信号，再由A/D转换将模拟输入量转化为数字输入量得到此时的风压大小的数值，传送至控制器，最终控制器根据出风口气流的大小和门体的位移长度计算得出出风口导风翼板的叶片最佳角度；

步骤4：当工作人员进入门洞后，控制器收到了安装于门洞内侧的红外感应传感器发出的信号，此时门体依旧保持着开启的状态，轴流风机及各个空气幕发生、传感装置均保持工作；

步骤5：待到工作人员深入冷库内部远离门洞和门体时，安装在门框两侧的红外感应传感器均无信号发出，此时控制器发出信号传输到控制门体移动装置的门体驱动电机，电机启动驱动传送带顺时针转动使得门体向中间关闭，与此同时位于门体上方轴流风机停止转动，空气幕也随之停止运行。

本发明的有益效果是：本发明针对现有空气幕普遍采用独立于门体的形势在现今双碳政策的大背景下长时间处于启动状态的空气幕对于冷库这些并非需要长期频繁进出的场所容易造成更高的能源消耗，并且传统循环式空气幕多采用专门设计的独立于门体的外侧安装式空气幕发生装置占地面积也会增加的问题；因此本发明设计了一套可移动式的空气幕系统，该系统采用将传统固定式空气幕和移动式冷库门相结合，并对门体进行智能化改造处理，设置了导风翼板、MEMS气流传感器、空气滤网等装置元器件，在阻隔两侧热交换的前提下将能量的消耗和占地面积也控制到较低水平，尤其是对于一些面积较大内部作业时间较长的冷库，这种可移动式的智能空气幕所带来的成本的节约是立竿见影的。

附图说明

附图1为本发明可移动式智能空气幕的发生装置及传动装置右上视角的总览模型投影图；

附图2为本发明可移动式智能空气幕的发生装置的空气幕整体工作气流路径示意图；

附图3为本发明可移动式智能空气幕的两侧门体关闭后的示意图；

附图4为本发明可移动式智能空气幕的门体部分与传动装置的联接装置的模型投影图；

附图5为本发明可移动式智能空气幕的门体部分与传动装置的联接装置与传送带连接方位的示意图；

附图6为本发明可移动式智能空气幕的门体部分的右侧进风门体模型投影图；

附图7为本发明出风门体位于出风口的导风翼板部分MEMS气流传感器模型及安装示意图。

图中：1、出风门体，2、出风口导风翼板，2a、圆形多晶硅薄膜，2b、电流激励和电压检测装置，2c、连接电极，3、进风口，41、左侧通气软管，42、右侧通气软管，5、轴流电机，51、安装座，6、红外感应传感器，7、联接装置，71、左联接固定座，72、右联接固定座，7a、滚轮，7b、门体安装部，7c、传送带连接部，7c-1、连接板，7c-2、U型夹板组件，8、传送带，9、门体驱动电机， 11、进风门体，12、下导轨。

实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1、图2和图3所示，一种带有循环空气幕发生装置的可移动式智能门，其特征在于，该智能门包括出风门体1、进风门体11、上导轨组件、下导轨12以及传送带张紧装置；所述上导轨组件安装在出风门体1、进风门体11上方门洞墙体一侧；所述下导轨12安装在出风门体1、进风门体11的底端部地面处；所述传送带张紧装置与出风门体1、进风门体11的门体上端连接；所述传送带张紧装置包括左侧通气软管41、右侧通气软管42、位于两者之间的轴流电机5及其安装座51。

本实施例优选的，出风门体1、进风门体11以及传送带张紧装置组成空气幕门装置；所述出风门体1的上端设置有安装孔，其用于和传送带张紧装置一侧的左侧通气软管41固定连接；所述进风门体11上端设置有安装孔，其用于和传送带张紧装置一侧的右侧通气软管42固定连接。

本实施例优选的，出风门体1和进风门体11内分别设置有气流腔，其相对的侧边设置有对流口；位于出风门体1处的对流口设置有出风口导风组件；位于进风门体11处的对流口设置有进风口3，该进风口3处设置有滤网结构。

本实施例优选的，出风口导风组件包括设置在出风门体1侧边对流口处的出风口导风翼板2，位于出风口导风翼板2上设置有MEMS气流传感器；所述MEMS气流传感器包括圆形多晶硅薄膜2a、电流激励和电压检测装置2b、连接电极2c，该气流传感器用于观察反馈出风口风压的实时变化。

本实施例优选的，上导轨组件包括部件安装座、位于部件安装座上的门体驱动电机9、传送带8、门体与传送带8之间的联接装置7；所述传送带8通过门体驱动电机9驱动转动，该传送带8整体为上下带体布置，位于上传送带以及下传送带上分别设置有联接装置7。

本实施例优选的，联接装置7包括左联接固定座71以及右联接固定座72；所述左联接固定座71与出风门体1内侧门面上端以及上传送带固定连接；所述右联接固定座72与进风门体11内侧门面上端以及下传送带固定联接；左联接固定座71和右联接固定座72包括有滚轮7a、门体安装部7b以及传送带连接部7c；所述传送带连接部7c与传送带8之间通过夹持机构固定连接，该夹持机构为带有连接板7c-1的U型夹板组件7c-2。

本实施例优选的，位于安装座51下方处设置有红外感应传感器6；所述红外感应传感器6用于检测是否有人员靠近门体并通过控制器带动门体驱动电机9驱动控制门体开闭。

本实施例优选的，还包括单片机控制器；所述单片机控制器用于接收红外感应传感器6发出的控制信号，以及用于接收MEMS气流传感器的控制信号并控制出风口导风翼板2的叶片角度；

控制器利用求解欧拉-拉格朗日方程的泛函分析算法获得各传感器产生的模拟信号经A/D转换后的数字信号并求出最优解，并转化为电信号传递给各电机控制器，主控芯片涉及较复杂计算过程，采用Cortex-A15内核的处理芯片，主频高达2.5GHz，完成算法数值计算。

本实施例优选的，还包括以下控制方法，

步骤1：当有工作人员想要进入冷库时，由红外感应传感器6获取外界人员靠近门洞的信息，通过红外NEC协议传输给后方的单片机控制器，再由控制器发出信号传输到控制门体移动装置的门体驱动电机9；

步骤2：随后门体驱动电机9驱动传送带8逆时针转动使得门体向两侧打开；与此同时，位于门体上方的轴流风机5启动；在风机的带动下气流从轴流左侧经由可伸缩式的左侧通气软管41流入左下方的出风门体1中；

步骤3：当气流通过出风口导风翼板2吹出门体时，附着于导风翼板上的MEMS气流传感器表面的圆形多晶硅薄膜受到风压不同的影响，电阻发生了变换从而带动检测线圈形成激励电流释放电信号，再由A/D转换将模拟输入量转化为数字输入量得到此时的风压大小的数值，传送至控制器，最终控制器根据出风口气流的大小和门体的位移长度计算得出出风口导风翼板2的叶片最佳角度；

步骤4：当工作人员进入门洞后，控制器收到了安装于门洞内侧的红外感应传感器6发出的信号，此时门体依旧保持着开启的状态，轴流风机5及各个空气幕发生、传感装置均保持工作；

步骤5：待到工作人员深入冷库内部远离门洞和门体时，安装在门框两侧的红外感应传感器6均无信号发出，此时控制器发出信号传输到控制门体移动装置的门体驱动电机9，电机启动驱动传送带8顺时针转动使得门体向中间关闭，与此同时位于门体上方轴流风机5停止转动，空气幕也随之停止运行。

继续参照图2，根据气流运动轨迹，气流从进气门柱11的滤网口3进入后由经联接进气门柱上方的可伸缩软管流入另一端与之相连的轴流风机5而后在经过轴流风机加速后流入风机另一端相连接的可伸缩软管，并经由该软管自上而下进入出风侧门体，而后从装有导风翼板出风口2吹出。从图2可以看出空气幕发生装置部分空气幕气流循环系统的布局特征等，这种设计可以更加有利于降低门体的重量方便移动化设计。结合图7可以看到出风口导风翼板上的若干圆形薄片即为气流传感器，可感应风力的大小从而判断输出的导风翼板转角是否符合预设值，并根据现有的风压分布对预期风力配置效果进行实时调整以达到对输出的实时监测以及负反馈条件的作用。

参照图4，其为门体与传送带之间的联接装置7，可以清晰地看到两端均有方便与螺栓等紧固件安装的螺孔以及前置的两个滚轮，滚轮的作用为当遇到门体质量较大时可以在传送带和门体之间再加装一层上导轨以防止传送带载荷过大，从而影响其使用寿命

参照图5为两侧门体与传送带的联接器于传送带上的布置示意图，可以清晰地看到左右两侧的门体分别与同一条传送带的一上一下两部分相连，这种设计巧妙的利用定滑轮可以改变物体运动方向的物理知识，仅用一条传送带一个电机，就将两扇门的运动方向相对立，极大地节约了资源配置，也保证了门体开关的一致性和同步性。

此外通过附图6中空气幕生成装置进风门体的模型示意图，可见经过风机吹出的气流经过滤网的过滤作用保证了上方软管及轴流风机5中的气流的纯度，有效降低了空气中的粉尘等污染物因长时间积攒而影响轴流风机正常运作的问题发生的概率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。