CN103717977A - 空调吹出口及节能空调系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种节能且可有效地实现室内温度的均一化的空调吹出口及利用其的节能空调系统。本发明的空调吹出口的特征在于构成为包含：框体，其嵌入固定于天花板材并且经由管道连接于作为空调机的空调空气的喷出口的分支管道且室内侧开口；盖，其卡止于上述框体内并且具备开口；及送风机，其收纳于上述盖内且包含利用风扇马达进行旋转的扇叶；于上述扇叶与上述框体及上述框体与盖之间设置空间，藉由使上述风扇马达进行旋转，而自上述空调机抽吸空调空气且自上述空间抽吸室内的回风，利用上述扇叶将上述空调空气与室内的回风混合，通过上述盖的开口以混合空气的形式向室内吹出，使室内温度均一化。

Description

空调吹出口及节能空调系统
技术领域
本发明关于一种埋设于天花板且将空调机的经温度调节的冷气与暖气吹出的空调吹出口、及为了于不存在空调设备的室内或具备空调设备的室内提高空调效率而强制性地使室内空气混合及循环使得室内温度均一化的节能的空调系统。
背景技术
先前以来，已知有为了使室内的温度均一化而使室内空气回流。又，已知有自公用空调机获取空调空气并输送至不具备空调设备的房间而进行温度调节的系统(专利文献1)。
专利文献1中记载的发明是一种空气搅拌装置，其与向室内输送空调空气的送风管道一并使用，且包含空调风车与室内风扇，上述空调风车设置成可藉由自上述送风管道吹送至上述室内的上述空调空气进行旋转，上述室内风扇设置成与上述空调风车的旋转同时地进行旋转，且可以于上述空调风车的下游侧与上述空调空气混合的方式送风，该空气搅拌装置可降低设置成本及运转成本。
藉由空调风车确实地利用所吹送的空调空气进行旋转，而将运转成本抑制得较低。然而，由于并非利用马达而利用空调空气的气流使空调风车进行旋转，故空调风车不具有充分的旋转速度。因此，无法有效地使室内的空气循环，就室内温度的均一化的观点而言，无法满足。
先前技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-163089号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
因此，本发明的目的在于提供一种节能且可有效地实现室内温度的均一化的空调吹出口及利用其的节能空调系统。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述课题，本发明是：
(1)
一种空调吹出口，其特征在于构成为包含：框体，其嵌入固定于天花板材并且经由管道连接于作为空调机的空调空气的喷出口的分支管道且室内侧开口；盖，其卡止于上述框体内并且具备开口；及送风机，其收纳于上述盖内且包含利用风扇马达进行旋转的扇叶；
于上述扇叶与上述框体及上述框体与盖之间设置空间，
藉由使上述风扇马达进行旋转，而自上述空调机抽吸空调空气且自上述空间抽吸室内的回风(return air)，利用上述扇叶将上述空调空气与室内的回风混合，通过上述盖的开口以混合空气的形式向室内吹出，使室内温度均一化。
(2)
如(1)的空调吹出口，其特征在于构成为：上述框体与盖的卡止机构包含突出设置于上述框体内的两侧面的棒、及连设于上述盖外周的两侧面的爪，
将上述爪卡止于上述棒，而将收纳有上述送风机的盖卡止于上述框体。
(3)
如(1)或(2)的空调吹出口，其特征在于构成为：于上述送风机的室内侧具备可进行旋转的百叶窗。
(4)
如(1)至(3)中任一项的空调吹出口，其特征在于构成为分开控制上述风扇马达的旋转与上述百叶窗的旋转。
(5)
如(4)的空调吹出口，其特征在于构成为利用遥控对上述风扇马达的转数、百叶窗的旋转进行操作。
(6)
如(1)至(5)中任一项的空调吹出口，其特征在于构成为上述扇叶及风扇马达向左右倾斜。
(7)
一种节能空调系统，其特征在于构成为包含：空调机，其包含多根分支管道；管道，其连结于上述分支管道；及如(1)至(6)中任一项的空调吹出口，其连结于上述管道且嵌入固定于天花板材；且控制上述风扇马达的转数。
(8)
如(7)的节能空调系统，其特征在于构成为：如(1)至(6)中任一项的空调吹出口于室内天花板设置有多个，藉由对上述空调吹出口的每一风扇马达控制转数，而于同一室内分区域进行不同的温度调节控制。
(9)
如(7)或(8)的节能空调系统，其特征在于构成为上述空调机是具备送风用的风扇的内装式空调机。
(10)
一种分区域节能调温方法，其特征在于构成为利用如(8)或(9)的节能空调系统而于同一室内分区域进行不同的温度调节。
发明效果
由于为以上的构成，故就设备费、工程费低廉且工期较短的方面而言，本发明可使用低输出例如10瓦特左右的风扇马达，因此，节能且可实现室内温度的均一化，而可消除脚底冰凉。尤其是，于不存在空调设备的室内亦可自邻接的空调机的分支管道强制性地获取空调空气而进行室内的温度调节，因而最佳。
于稍微需要冷气与暖气的春季、秋季(中间时期)，不使空调机运行，而藉由仅使本发明的空调吹出口的风扇马达运行便实现室内温度的均一化，而可调整为舒适的室内温度，较为经济。
而且，由于送风机仅嵌入固定于盖内，故送风机容易自天花板装卸，送风机的更换、维护极为容易，运转成本亦极为低廉。
进而，由于扇叶及风扇马达向左右倾斜，故能够使得空调空气不直接吹向人。又，藉由于房间的天花板设置多个空调吹出口，且个别地控制其等风扇马达的旋转，可根据室内的冷暖之差分区域实现最佳的温度调节。
附图说明
图1是作为本发明的实施形态的一例的空调吹出口的仰视图。
图2是本发明的空调吹出口的底面分解图。
图3是送风机的仰视图。
图4是送风机的底面分解图。
图5是本发明的空调吹出口的剖面模式图。
图6是框体与盖的卡止机构的剖面放大图。
图7是导入有本发明的节能空调系统的试验室(房间)的剖面模式图。
图8是使本发明的节能空调系统运行时的室内温度的观测结果。(A)为测定值，(B)为测定值的折线图。
图9是对每一空调吹出口控制风扇马达转数(风量)时的同一室内的分区域调温方法的概念图。
具体实施方式
以下，根据图式对本发明详细地进行说明。再者，本发明并不限定于实施例。
实施例1
如图1～图5所示，作为本发明的实施形态的一例的空调吹出口30包含框体31、盖32及送风机33。
如图1、图2(A)、图5等所示，框体31包含：框本体31a，其包含于大致中央穿设有孔31c的顶板31h及下垂至顶板31h的四周的侧壁31i且一侧形成有开口31k；凸缘31d，其与框本体31a的端部外周垂直地突出；筒状的连结管31b，其与孔31c连通；及4根棒31f，其等朝向框本体31a内突出设置于对向的两侧壁31i。此处，框本体31a是四边形的箱形，但亦可为圆柱形及其它形状。
于顶板31h，于四角附近穿设有贯通孔31e，如图5所示，贯通孔31e将用以于天花板内固定框本体31a的吊件43卡止。又，于顶板31h穿设有插通孔31g，使对送风机33供给电力的导线33r通过。又，与孔31c连通的连结管31b设于顶板31h，且连设于空调机36的分支管道36a，使空调空气38通过。
如此般形成的框体31是将框本体31a嵌入并卡止、固定于开设于天花板的孔而埋入于天花板内。凸缘31d抵接于天花板材40c。藉由将框本体31a埋设于天花板，不会有损室内的景观。
盖32是如图1、图2(2)、图5等所示，连设有穿设有开口32f且收纳送风机33的盖本体32a及卡止于突出设置于框体31的两侧面的外周的棒31f的爪32b，藉由爪32b卡止于框体31内。又，于盖本体32a设置有使下述的接收送风机33的驱动指令的接收部33m露出的窗32c。
于图6中示出框体31的棒31f与盖32的爪32b的卡止状态。图6(A)是图6(B)的B-B线剖面。爪32b是如图6(A)所示，剖面为钩形，且于前端包含向下方突出的凸部32d，于凸部32d的内侧包含自凸部32d凹陷的凹部32e。
如图6(A)所示，使爪32b(虚线)如波状线箭头般移动，使棒31f位于凹部32e。藉此，可简单地将盖32卡止于框体31或者将盖32卸下。
送风机33是如图1、图3(A)底面、(B)背面、图4、图5等所示，包含：外框33a，其收纳于盖32内，且具备开口33t；环部33c，其经由轴33b可转动地连接于外框33a且具备开口35t；外壳33e，其经由支撑棒33d连接于环部33c，且位于环部33c的中央；风扇马达33f，其收纳固定于外壳33e且包含扇叶33g；第二马达33i，其固定于外壳33e；及百叶窗33h，其利用顶盖33k可旋转地固定于第二马达33i。
于外框33a设有接收来自控制风扇马达33f及百叶窗33h的驱动的遥控34的信号的接收部33m。又，于外框33a内设有控制风扇马达33f及百叶窗33h的驱动的电路(省略图标)。
风扇马达33f及第二马达33i的驱动电源是自导线33r供给。导线33r是连接于商用电源，并且通过框体31的插通孔31g，于外框33a内配线，自轴33b绕过支撑棒33d的背面拉回至外壳33e，而连接于风扇马达33f及第二马达33i。
环部33c是形状与盖32的开口32f大致相同。百叶窗33h是如图4所示，叶片33w并行且相对于风向倾斜地配置于环状的外框33u，且于中央的圆盘33x穿设有孔33n。而且，百叶窗33h是使位于顶盖33k的背面的螺钉33s通过孔33n，将顶盖33k的螺钉33s螺固于第二马达33i的螺孔33p，而可旋转地固定。
百叶窗33h接受第二马达33i的旋转驱动，而如图4(B)所示的箭头般旋转360℃。藉由百叶窗33h进行旋转，混合空气39藉由叶片33w呈螺旋状朝向地面喷射，而不会吹送至固定部位。又，由于可与风扇马达33f的旋转分开地仅使百叶窗33h进行旋转，故亦可藉由百叶窗33h的旋转而搅拌、吹送空调空气38与回风39a。
如此般形成的送风机33是于扇叶33g与框体31及框体31与盖32之间设置空间35，抽吸并混合空调空气38及室内的回风39a并向室内吹送。
送风机33是收纳于盖32，为了消除因风扇马达33f及扇叶33g的旋转、振动而产生的振动音及修正尺寸，于送风机33与盖32之间嵌入具有弹性的缓冲材41。
如此般形成的空调吹出口30可如图5(A)所示，藉由使风扇马达33f进行旋转，而自空调机36抽吸空调空气38且自空间35抽吸室内的回风，利用扇叶33g将空调空气38与室内的回风39a混合，通过盖32的开口32f以混合空气39的形式向室内吹出，使室内温度均一化。又，如图5(B)所示，送风机33可以轴33b为支点向左右转动(倾斜)，因此，可变更混合空气39的风向，亦可以吹出的风不直接吹向人的方式改变风向。
参照图7对节能空调系统44进行说明。首先，对空调吹出口30的设置方法、尤其是新增于既存的建筑物的情形进行说明。
空调吹出口30是利用吊件43卡止于天花板背面。吊件43包含：诱导板(ductor)43a，其架设于天花板背面的既存的木轴42；及棒31f，其插通至框体31的贯通孔31e，并且利用端部的头43c卡止于框体31的顶板31h，且另一端经由抗振橡胶43d利用螺钉43e等固定于诱导板43a。再者，抗振橡胶43d是具有吸收风扇马达33f的振动的功能的构件。
对空调吹出口30的具体的设置顺序进行说明。首先，于天花板材40c穿设使框本体31a通过且凸缘31d抵接的孔。如图5所示，将诱导板43a(L字钢)架设于天花板背面的木轴42。
将连接于空调机36的分支管道36a而供空调空气38流动的管道37拉回至设置空调吹出口30的附近为止。再者，空调机36既可为天花板40b嵌入式的公用空调，亦可为不设置于设置空调吹出口30的房间而设置于天花板40b背面等的内装式空调机。内装式空调机一般包含高输出的风扇以将空调空气吹送至远处。
利用螺钉43e等将通过框体31的贯通孔31e且卡止于顶板31h的棒43b卡止于诱导板43a，藉此将框体31卡止、固定于天花板材40c。其后，将收纳有送风机33的盖32的爪32b卡止于框体3内的棒31f。最后，实施导线33r的电气配线而结束。
由于可如此般设置空调吹出口30，故施工极为简单。又，关于送风机33的维护、更换，将盖32自框体31卸下即可，因此，亦极为容易。
对图7的节能空调系统的试验室40进行说明。节能空调系统44包含：公用空调机36，其埋设于空调室40f的天花板40b且包含多个空调空气38的吹出口36b；管道37，其连结于公用空调机36的分支管道36a；及空调吹出口30，其连结于管道37且埋设于试验室40的天花板材40c。
分支管道36a一般连设于吹出口36b，且仅以吹出口36b的数量设置，于本试验中于分支管道36a的1个连接有管道37。再者，试验期间，与连接有管道37的分支管道36a连接的吹出口26b密封。
空调室40f包含地板20c、高度约2500mm的壁40d及天花板40b，且于天花板40b包含公用的空调机36。自公用的空调机36吹出至空调室40f的空调空气38是形成如图7般的空气气流，但暖空气位于上方，且冷空气位于下方。即便为冷气暖气设备的任一个，脚底均冰凉。
试验室40是隔着壁40d与空调室40f邻接，包含纵4.1m×横3.6m而面积15m2的地板40a、高度约2500mm的壁40d、及天花板材40c，且容积约为37m3。
藉由使空调吹出口30的风扇马达33f运行，强制性地抽吸空调空气38，并且抽吸试验室40的空气，加以混合而以混合空气39的形式吹出。其结果，形成图7所示的循环空气39b的气流。因此，可使室内的温度均一化，而可消除冷暖时的脚底的冰凉。
藉由抑制自连设于分支管道36a的公用的空调机36的吹出口36b喷出的送风量，空调空气38的抽吸量进一步增加，而可有效地进行试验室40的温度调节。
空调吹出口30的风扇马达33f及百叶窗33h是利用遥控34的操作，可个别或连动地控制旋转的进行及停止，并且亦可控制送风机33的方向。藉由不使公用的空调机36运行而使空调吹出口30单独运转，亦可使室内空气循环，于稍微需要冷气暖气设备的时期亦可调整为舒适的室内温度。
又，空调吹出口30即便不如图7所示设置于与空调室40e分开的室(试验室40)而设置于空调室40e的天花板40b，亦可用于使室内的上部、下部的温度固定化。
温度(℃)是于3个测定点、A(天花板面)、B(中间部)、C(地面)测定。距地板40a(FL)的高度分别设为约2400mm(A)、1500mm(B)、200mm(C)。再者，为了参考，亦示出试验日所在地的室外温度数据。
实施例2
于图8中示出图7的试验室内的空调试验结果。空调试验的状况、条件记载于各图(A)中。再者，于温度的测定时与空调设定的变更时为同一时间时，空调设定的变更不产生影响，因此，表示之前的空调设定的结果。
于图8的试验中，起初不驱动(关闭(OFF))冷气设备(空调机36)及风扇(空调吹出口30)，观测试验室40的温度的变化。其后，运转(开启(ON))空调机36，进而使空调吹出口30的风扇马达33f旋转(开启)，将空调机36的冷气(空调空气38)与试验室40的空气(回风39a)混合。
·图8的试验的结果
如图8(B)所示，于E1的试验区中，于天花板面、中间部、地面以上下两箭头的范围的温度差(5.6℃)上升。再者，室内成为高于室外温度的温度的原因在于日光照射、内部电气机器的发热。
于E2的试验区中，藉由吹入空调机36的冷气而室内温度整体下降，温度差亦略微缩小，但仍然确认到各温度点处的温度差(14＝00、3.9℃)。
于E3的试验区中，于使空调机36运行的状态下空调吹出口30的风扇马达33f亦旋转驱动而混合室内空气。其结果，各测定点处的温度差变得极小(16：00、0.5℃)。
根据以上结果可知：藉由利用空调吹出口30的冷气(空调空气38)与室内空气的混合，可实现仅藉由冷气(空调空气38)的吹送无法获得的均一的室内温度调节。
实施例3
于图9中示出分区域节能空调系统50的概要。既存的房间51是于里侧的壁51d存在窗51e，地板51a及壁51d成为图9左近前部分弯曲成宽幅的形状(弯曲空间51f)。
将弯曲空间51f的天花板51b设为无法设置空调吹出口30者。于弯曲空间51f的天花板以外的天花板部分设置4个空调吹出口30。空调吹出口30是经由管道37而连接于内装式空调机36的分支管道36a，藉由扇叶33g的旋转抽吸空调机36的空调空气38。再者，亦藉由内装式空调机36的风扇将空调空气38吹送至空调吹出口30。
为如上所述的房间51的情形时，体感温度是于窗侧较高，于距离窗51e较远的场所、弯曲空间51f部分较低。若为先前的一台空调机，虽然体感温度根据场所而有所不同，但由于设置场所限制及由此带来的风向限制、以及一定的温度控制，故同一室内亦无法实现舒适的温度调节。
然而，若为本发明的分区域节能空调系统50，则可个别地对设置有多个的空调吹出口30进行运转控制，因此，若为室外为高温时的窗51e时则可将空调吹出口30的风扇马达33f的转数设定得较高，提高包含空调机36的冷气的混合空气39c的喷出量，若为弯曲空间51f则可将风扇马达33f的转数设定得较低，使混合空气39d的喷出量为少量。朝下灰色箭头的粗细意味着风量的不同。
又，由于送风机33可以轴33b为支点向左右转动、摆动，故可变更送风方向，亦可向空调吹出口30的设置受到限制的区域吹送混合空气39d。
其结果，于同一室内，即便为一台空调机36，亦可对每一区域调节空调强度，而可实现舒适的空调环境，并且亦可形成循环空气39b的气流，而实现极其节能的空调。
(符号说明)
30          空调吹出口
31          框体
31a         框本体
31b         连结管
31c         孔
31d         凸缘
31e         贯通孔
31f         棒
31g         插通孔
31h         顶板
31i         侧壁
31k         开口
32          盖
32a         盖本体
32b         爪
32c         窗
32d         凸部
32e         凹部
32f         开口
33          送风机
33a         外框
33b         轴
33c         环部
33d         支撑棒
33e         外壳
33f         风扇马达
33g         扇叶
33h         百叶窗
33i         第二马达
33k         顶盖
33m         接收部
33n         孔
33p         螺孔
33r         导线
33s         螺钉
33t         开口
33u         外框
33w         叶片
33x         圆盘
34          遥控
35          空间
36          空调机
36a         分支管道
36b         吹出口
37          管道
38          空调空气
39          混合空气
39a         回风
39b         循环空气
39c         混合空气
39d         混合空气
40          试验室
40a         地板
40b         天花板
40c         天花板材
40d         壁
40f         空调室
41          缓冲材
42          木轴
43          吊件
43a         诱导板
43b         棒
43c         头
43d         抗振橡胶
43e         螺钉
44          节能空调系统
50          分区域节能空调系统
51          房间
51a         地板
51b         天花板
51d   壁
51e   窗
51f   弯曲空间

Claims (10)

1.一种空调吹出口，其特征在于，包含：框体，其嵌入固定于天花板材并且经由管道连接于作为空调机的空调空气的喷出口的分支管道且室内侧开口；盖，其卡止于所述框体内并且具备开口；及送风机，其收纳于所述盖内且包含利用风扇马达进行旋转的扇叶；于所述扇叶与所述框体及所述框体与盖之间设置空间，藉由使所述风扇马达进行旋转，而自所述空调机抽吸空调空气且自所述空间抽吸室内的回风，利用所述扇叶将所述空调空气与室内的回风混合，通过所述盖的开口以混合空气的形式向室内吹出，使室内温度均一化。
2.如权利要求1所述的空调吹出口，其特征在于，所述框体与盖的卡止机构包含突出设置于所述框体内的两侧面的棒、及连设于所述盖外周的两侧面的爪，将所述爪卡止于所述棒，而将收纳有所述送风机的盖卡止于所述框体。
3.如权利要求1或2所述的空调吹出口，其特征在于，于所述送风机的室内侧具备可进行旋转的百叶窗。
4.如权利要求1至3中任一项所述的空调吹出口，其特征在于，分开控制所述风扇马达的旋转与所述百叶窗的旋转。
5.如权利要求4所述的空调吹出口，其特征在于，利用遥控对所述风扇马达的转数、百叶窗的旋转进行操作。
6.如权利要求1至5中任一项所述的空调吹出口，其特征在于，所述扇叶及风扇马达向左右倾斜。
7.一种节能空调系统，其特征在于，包含：空调机，其包含多根分支管道；管道，其连结于所述分支管道；及如权利要求1至6中任一项所述的空调吹出口，其连结于所述管道且嵌入固定于天花板材；且控制所述风扇马达的转数。
8.如权利要求7所述的节能空调系统，其特征在于，如权利要求1至6中任一项所述的空调吹出口于室内天花板设置有多个，藉由对所述空调吹出口的每一风扇马达控制转数，而于同一室内分区域进行不同的温度调节控制。
9.如权利要求7或8所述的节能空调系统，其特征在于，所述空调机是具备送风用的风扇的内装式空调机。
10.一种分区域节能调温方法，其特征在于，利用如权利要求8或9所述的节能空调系统，于同一室内分区域进行不同的温度调节。
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