DIY新风主机(第二阶段)

1:准备

首先必须有个大桌子,因为疫情期间大批店面倒闭,闲鱼多了很多非常便宜的桌子,选择一套1.6米加厚桌面并且带一个长凳两个短凳的松木桌,价格及其便宜,成色很新。静压箱制作的同时就买了主机的材料,此时主机已经设计好大半。

2:设计


设计了多种方案,围绕着不同的热交换器绘制了多个草图,为了减少整机的厚度,所以采用了六边形的全热交换器。热交换器本想自己用铝箔和环氧树脂做显热的,但是时间紧张,只能买成品,等这个全热的坏掉后再动手做吧百分之九十的时间都用在设计主机,因为之前对新风一无所知,只能去实体店里看透明的样品机,同时还在网上找了很多图片参考,开始想用方形热交换器,但是方形的热交换器要占用机箱中心的空间,无法在超薄的前提下增加横向加固梁,这是否决方热交换器结构的主要原因,但是方形热交换器结构也有空气流动行程短阻力小的优点。六边形热交换器的结构十分紧凑,但是进气道要有90°角的转角弯,并且气流还要爬坡下坡,所以整体阻力稍大,可以加大进气道面积来改善这一点。经过测量,图中机箱内部进气道面积还是足够的。

我早已经买好PE管了,闲鱼上半价处理的,我买的是外径90mm,内径75mm的,人家50米起卖,我只需要30米,等剩下的在闲鱼上再卖掉,等第三部分再详细介绍。

风机:

采用300m³/s的涡轮风机,静压也在需求范围。这台风机比我之前看到的大品牌新风风机噪音小很多,震动难以用肉眼察觉,我把风机口用四个螺丝固定在机箱内,只是风口面连接机箱,然后在风机壳体上放了一瓶水,打开风机后水面没有丝毫波动(之后上图),我看到叶轮有做动平衡,有个小配重块。为了测试一下功率,堵住风口后风机的电流变小,打开风口后电流恢复,正常使用时的电流和商家说明书的电流完全一致,猜测风量应该也很接近300mm³/s。

风机的检修问题大伤脑筋,后来为此设计了快捷拆卸的模块,打开吊顶后,拆下风机固定模块就可以快速水平抽取出两台风机,风机内部接线用航空插头。

也考虑过内循环功能,在风口加电动风门就很容易实现,但是考虑再三后觉得没有必要设计这个功能,用的机会估计不多

电路:

这个风机接线盒中有一个电流检测开关,将油烟机的电线延长到接线盒中的电流检测开关中,然后再绕回厨房,当油烟机开启后,电流检测开关自动切断新风机的回风风机,此时回风风口会倒吸空气,配合进风风机一起供应空气给油烟机(也就是说家的回风口也向室内排风,厨房还打算留有止逆阀的160mm风口,以供应油烟机,光是新风机的风量远远不能供应足量的空气),此时的进风风机可能会短暂的超负荷工作。当油烟机关闭时,电流检测开关有60秒的延时,因为油烟机有可能频繁启动,所以要延时保护回风风机。

风机后期还想加一些传感器来控制启停,比如温控开关和湿度开关,温度过高或者过低时会停机,湿度过高时停机。

用快拆接口,全部用航空插头,打开快拆拔下插头就可以在屋顶上快速取出正个电源盒,方便内部传感器的检修。

内部电源线采用特氟龙彩色线,端点全部用冷压端子配合焊锡压接,再用热缩管绝缘。

滤芯

边框是U型材45°切割对接,内部再用角码攻丝连接,因为型材很厚,做出来挺结实的,用力也不会变形。滤芯边缘用三元乙丙橡胶密封,十分可靠。

滤棉是用折扇滤棉涂上热熔胶粘在框架中,更换时热熔胶也很好拆。这个滤芯还有个像抽屉的实木拉手,可以方便的抽拉更换,未来换滤芯的成本很低,只有品牌机的几十分之一,可以每三个月一换。

整体图


3:制作

工具:

之前没有动手做零件的经验,工具也只有一个螺丝刀,所以买了旧台钻(不知什么牌),充电钻(博大),手电钻(牧科),钻头(国产 presto),丝锥(不二越  富士),卡尺(成量),划线游标卡尺,冲孔器,台钳,带锯机(信民),切割机(中粤),角磨机(德伟 博世 史丹利),内六角扳手,电木铣(东成),修边机(东成),方形砂纸机(牧田),燕尾榫模具,砂轮机(博世),电磨(卓美),万用表(优利德),测温仪(优利德),噪音计(优利德),风速计(胜利)。。。。 很多机器是第一次用,花了点时间熟悉一下。

划线卡尺帮了大忙,打孔定位多用它划线。特别提一下得力的钢尺,很准确,不像有些长钢尺有不准的问题。

打孔模具:

因为要用到大量的角码,必须先做角码的打孔台。


这是45°角码的打孔模具,在SW里设计,这样更加快捷,白乳胶粘松木条,斜面用锉刀加工。


喷漆后十分好用,非常稳定。


又做个打孔定位模具,配合打孔。


锯铝机买的二手的,缺点是刻度卡隼不准确,必须要仔细调节角度。优点是感应电机十分静音,上图角码都是8mm厚,因为锯齿太密集了,切割的过程铝屑卡齿,经常要用钳子剥离锯齿上的铝屑,后来有一次没固定好角码,锯片被瞬间卡死,强大的冲击力把5MM铝板打变形了,钢锯齿直接被撞断一个,非常可怕。



下面是进气道导流板底座:

倒流角度块用的POM塑料,一小块价格就很贵,据说耐磨,我用砂轮机打磨测试,砂轮会打滑。先用带锯机割出需要的宽度
角度是31.19°,我没有量角器,只能打印出来角度,然后用两根木条粘一个角度尺。
切割出来的,非常准确,待会儿用砂纸打磨。
5MM厚25×50角码也切割好了,每个角码配一个POM塑料块。
角码打沉孔,用冲子定位。
不是每个角码都用冲子定位,把之前打好孔的角码用502胶水对粘一起,然后钻头引导钻孔,每次钻完都要放到热水里脱胶,比较耗时间。
每个斜块都用4个螺丝固定,应该十分牢固,所有的零件怕潮湿环境脱胶,所以全部用螺丝固定的。

环氧板:

到货了,自提的
加工很差劲,孔没一个圆的,所有的孔都偏小了,长槽的尺寸完全不对,同时还擅自改了图纸,孔和槽的位置不正确,还需要自己修正。
用树脂填充错误的孔,然后再自己锯板,打孔,之前完全没有这方面的经验,都是第一次做。
环氧板硬度很高,钢锯锯几下就给磨秃了,应该是玻璃丝的缘故。
做好了,严丝合缝的,可以看到两台并联的全热交换器,密封效果极好。
全热交换器特写风机

风机

第一台早就到了,这是第二台开箱。
外壳做工不好,不平整,风口处都是弯曲的,用台钳和锉刀修正。接线,测电流,和说明书完全一致,堵住风口后电流变小,记得新风吧有个帖子为此还争论过。
之前提到的风机悬空开机放水瓶测试震动,水面完全没有震动,不是快门捕捉的瞬间,肉眼看也是这个效果,盖上外壳只能听到风口微弱的声音,不仔细是听不到声音的。
接下来做风机口固定角码,5MM厚,锯了很久。
全靠手锯,切割机派不上用场,锯完用锉刀砂纸修整。
打孔安装,为了牢固采用三个M6螺丝,螺丝最末端涂上厌氧胶防止松动,角码上部分凸出的是为了安装ABS密封板,此时还未打孔,这个角码是风机固定模块的一部分,拆下三个固定螺丝即可直接取出,仔细观察角码的右上角不会被其它零件挡住。
5月18日捡回了一只小猫。
猫咪严重影响工作进度,多次软件被它弄崩溃,无奈只能下载了键盘锁定软件,只有它不睡的时候才解锁。
另一侧风机的固定面板,都是5MM厚的铝板,固定板是滑轨式的,可以调整风机位置。


ABS板材

内部有大量的板材,选ABS板材的原因是方便切割,买了一个多平方的ABS板。
想切直可不容易,我用夹子固定住尺子,用裁纸刀划个印后用手一掰就断了,不规则形状用带锯机切割,然后用锉刀修平,下图是用到的部分工具。
框架的加固板,10mm厚,切割后打孔,每个孔用四根由粗到细的钻头分四次钻孔,这样定位更加准确。
另一片对粘后直接用6MM钻头钻孔,这几个孔钻的很费力,因为只有一个6mm钝钻头,今天又订了一根6mm钻头。
对于比A4纸小的板材可以先打印到不干胶打印纸上然后剪下来沾在板上裁。
主要是打孔定位方便,实践证明这样打孔非常准确。
个别螺丝需要打磨螺丝帽,用砂轮机配合充电钻。
风机上盖板的开孔定位,先打印出1:1的图纸,贴上去检查是否能对位,这里图纸还是很准确的,正居中。
DIY了一个开孔器,开孔可以调节。

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