[发明专利]一种模拟自然风的风扇以及模拟自然风的方法

权利要求书

1.一种根据模拟自然风的风扇进行模拟自然风的方法，其特征在于，所述模拟自然风的风扇包括：

风扇本体，具有摇头电机、扇叶转动电机以及喷壶装置；以及

控制部，包括用户控制板、控制器、温湿度传感器及热释电红外传感器，

其中，所述温湿度传感器、所述热释电红外传感器、所述喷壶装置分别与控制器通信连接，

所述控制器存储有在不同地区、不同环境条件下采集的多个舒适自然风样本，

当所述温湿度传感器测得的环境湿度低于所述控制器中设定值时，所述控制器控制所述喷壶装置喷雾，用于调节环境湿度，

所述控制器通过对接收的当前的所述温湿度传感 器的温湿度信号、所述热释电红外传感器的热源位置信号和热源温度信号进行处理后，从所述控制器中获取相应的自然风样本信号来控制所述摇头电机对着热源进行预定幅度的摆动，

所述模拟自然风的方法包括：

所述控制器内存储有模拟数学模型，

所述控制器接收所述温湿度传感器获取的空气温度t、相对湿度φ，所述热释电红外传感器获取的热源温度t₀，

通过数学模型进行计算后输出计算结果，

将计算结果、影响因素数值：t、φ、Tu、t₀、吹风时间T的数据作为判断依据与所述控制器中存储的舒适自然风样本进行比较后，调取相应的自然风样本，

所述控制器通过调取的自然风样本信号控制扇叶转动电机的扇叶转速进行自然风的模拟，

所述模拟数学模型的表达式为：

其中，A为包括空气温度t、相对湿度φ、湍流强度Tu、热源温度t₀、吹风时间T在内的各影响因素的权重集，R是以热感觉投票值TSV标尺为基础的评价矩阵，行向量为输入数据项，列向量为它的在不同热感觉条件下的隶属度，V^T为TSV标尺集V的转置矩阵，

其中，{-0.5,0.5}为平均热感觉投票值MTSV的理想区域，

所述模拟数学模型计算包括以下步骤：

(1)将t、φ、t₀、T、Tui＝0.3，S＝0.3数值代入M＝A·R·V^T中，计算M的数值，其中Tui为处理运算中的湍流强度的自变量，S为最佳平均热感觉值，

(2)若M的值属于{-0.5,0.5}区间，则继续判断S是否大于M的绝对值，若M的值不属于{-0.5,0.5}区间，则判断此时的自变量Tui是否大于0.5，若Tui小于0.5，将Tui加上0.01，继续返回第一步进行运算；

(3)若在M的值属于{-0.5,0.5}区间的基础上，S大于M的绝对值，即此时用于计算M的湍流强度Tui可以使得计算结果更接近中性热感觉，满足更好地热舒适，因此，将此时的M赋值给S，Tui赋值给Tu；若S小于M的绝对值，则判断此时的Tui是否大于0.5，若Tui小于0.5，将Tui加上0.01，继续返回第一步进行运算；

(4)在判断Tui是否大于0.5时，若Tui大于0.5，则判断此时是否存在Tu值，不存在即令Tu＝0.45，最后输出Tu值，若存在则直接输出Tu值，

在所述模拟数学模型中，R中属于Tu的行是未知项。

2.根据权利要求1所述的模拟自然风的方法，其特征在于：

其中，所述喷壶装置设置在所述风扇本体的底座上。

3.根据权利要求1所述的模拟自然风的方法，其特征在于：

其中，所述控制器还存有在不同热源温度条件下的风扇摇摆范围值。

4.根据权利要求1所述的模拟自然风的方法，其特征在于：

其中，所述舒适自然风样本包括：山地风、湖泊风、草原风、森林风、公园风、草坪风。