CN104534639B - 一种智能复合风口系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能复合风口系统，其包括：主风管道、复合风口和智能控制单元。主风管道是空调通风的主干管，所述智能控制单元用于对运行模式、风量进行控制和调节，所述复合风口包括联接部件、空气动力单元、气流分布单元和下端连接部件。根据本发明的智能复合风口系统，可以使得在无干扰、低阻力的前提下，将固定风口和风机动力风口的功能复合在一起，实现了在同一风口上，根据负荷工况变化的要求进行有动力和无动力多模运行的效果，满足非均匀环境对区域气流气流组织优化的调控要求。

Description

一种智能复合风口系统

技术领域

本发明涉及一种用于中央空调系统气流分布的智能复合风口系统，该系统可根据环境与人的需求实现末端无动力和有动力运行模式，在较宽的范围内调节空气的射流距离和气流速度，满足室内的气流组织和人体舒适性要求。

背景技术

中央空调送风口用于将冷空气或热空气向室内进行空气分配，形成室内合理的气流组织结构，以在保证室内制冷或采暖效果的同时，也保证室内环境的舒适度。

中央空调送风口通常有百页风口、固定条形风口、散流器、球形风口及旋流风口等种类，这些传统的风口装置其送风的空气动力均来自于空调干管的总风机，送风口的出风量和出口压力固定不变。当需要对出口风量或出口压力调节的时候，通常在固定风口基础上安装调节阀，通过手动操作调节阀的开度，来改变出口风量或出口压力，这种依靠调节阀节流来改变出口风量或出口压力的方式，增加了风口阻力和风机的能源消耗。

还有些空调通风系统中，为了满足高大空间的气流组织要求，在每个送风口前都安装风机动力，但这类送风口装置调节范围狭窄，且因要一直保持末端风机的运转从而造成较高能耗。一旦风机动力停止工作的时候，该风口将失去送风功能。

在很多民用和工业建筑中，有时需要根据负荷工况的变化，采用多模送风的方式才能满足室内非均匀环境对区域气流的调控要求，例如小负荷时采用常规风量，大负荷时采用大风量送风两种模式的情况。目前，上述单一的固定式风口或风机动力式风口都无法满足多模送风的要求。因此，开发一种无干扰、低阻力的，在同一个风口上能同时实现无动力和有动力运行模式的复合风口具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种智能复合风口系统，其通过增加微型高速风机和螺旋气流环等部件，对传统送风口系统进行改进，并与风机动力有机结合，使之在不增加阻力的前提下大大增加了空调通风口的功能及其调节的灵活度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能复合风口系统，其包括：主风管道、复合风口和智能控制单元。主风管道是空调通风的主干管，所述智能控制单元用于对运行模式、风量进行控制和调节，所述复合风口包括联接部件、空气动力单元、气流分布单元和下端连接部件。其中，

所述空气动力单元包括：诱导气流吸入管、微型高速风机、诱导气流排出管、主出风口和螺旋气流环，所述螺旋气流环上有供空气流出的气流环缝隙。

所述空气动力单元的入端通过所述联接部件与所述主风管道连接，末端的主出风口通过下端连接部件与气流分布单元连接。

所述诱导气流吸入管通过辅出风口与所述主风管道连通，且所述诱导气流吸入管与微型高速风机、诱导气流排出管和螺旋气流环首尾串接连通，从而，所述空气动力单元将空气从主风管道引入到诱导气流吸入管，经微型高速风机加压后，从诱导气流排出管排出并进入螺旋气流环，再沿气流环缝隙按一定角度高速喷出后，从所述主出风口流出。

所述气流分布单元用于控制气流的射流角度和气流形态。

所述空气动力单元还包括用于遮罩所述空气动力单元内部元件的空气动力单元外壳。

所述联接部件和所述下端连接部件的中部是中间软管，两端风管采用法兰连接；所述中间软管起减震作用，并根据安装位置的变化进行柔性安装。

所述螺旋气流环上具有气流环固定件，其用于将螺旋气流环固定在空气动力单元外壳上。

所述气流分布单元采用百页风口、固定条形风口、散流器、球形可调风口、旋流风口的固定型气流分布模式。

所述智能控制单元包括复合风口控制器和遥控器，所述复合风口控制器用于驱动微型高速风机，并检测风口空处的温度、湿度和是否有人，接受遥控器发送的信息，实现对复合风口的控制；所述遥控器用于手动或自动人机交互，对运行模式、风量和送风状态进行干预。

所述遥控器包括：手/自动模式键、热感觉键模块、风量调节模块、空气动力单元启停键、温湿度检测、液晶显示模块和无线通信模块。

在手动模式下，通过遥控器上的空气动力单元启/停键、风量调节键、射流角度调节键、动态送风键直接对复合风口进行控制。

在自动模式下，当室内工作区温度T小于24℃时，处于无动力模式；大于24℃时启动空气动力单元进入有动力模式。

根据计算出温度T1来调节空气动力单元的微型高速风机，并按空气动力单元的特性曲线改变送风量,T1的计算公式如下：

T1＝T+0.25∑N

其中，N为根据热感觉所发出的冷需求数量。

本发明的有益效果在于，通过微型高速风机、诱导气流管、螺旋气流环等结构，利用从螺旋气流环缝隙按一定角度高速喷出气流所产生的空气诱导效应，将主风管道中的空气沿螺旋气流环轴向成倍引入主出风口。根据本发明的复合风口系统，可以使得在无干扰、低阻力的前提下，将固定风口和风机动力风口的功能复合在一起，实现了在同一风口上，根据负荷工况变化的要求进行有动力和无动力多模运行的效果，满足非均匀环境对区域气流气流组织优化的调控要求。

附图说明

图1为根据本发明的智能复合风口系统的结构示意图；

图2为根据本发明的智能复合风口系统的空气动力单元的侧视图；

图3为根据本发明的智能复合风口系统的螺旋气流环的结构示意图；

图4为根据本发明的智能复合风口系统的复合风口控制器的电路框图；

图5为根据本发明的智能复合风口系统的遥控器的电路框图；

图6为根据本发明的智能复合风口系统的智能控制过程流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明揭露了一种智能复合风口系统，其包括：主风管道1、复合风口和智能控制单元。其中，主风管道1是空调通风的主干管，所述智能控制单元用于对运行模式、风量进行控制和调节。图1-图3示出了根据本发明的一个优选实施方案中的复合风口的结构示意图。结合图1和图2可以看出，本发明的所述复合风口包括联接部件2、空气动力单元3、气流分布单元4和下端连接部件9，其中，空气动力单元3的入端通过联接部件2与主风管道1连接，其出端的主出风口10通过下端连接部件9与气流分布单元4连接；所述气流分布单元4用于控制气流的射流角度和气流形态。

优选地，联接部件2和下端连接部件9的基本结构都是中间软管两端风管法兰连接。联接部件2用于连接主风管道1与空气动力单元3，下端连接部件9用于空气动力单元3与气流分布单元4的连接。联接部件2和下端连接部件9的中间软管起减震作用，下端连接部件9的中间软管除了起减震作用外，还能起到根据安装位置的变化进行柔性安装的作用。

在一个优选实施方式中，空气动力单元4包括：诱导气流吸入管5、微型高速风机6、诱导气流排出管7、主出风口10和螺旋气流环11，所述螺旋气流环11上有供空气流出的气流环缝隙13。诱导气流吸入管5入端通过辅出风口与主风管道1连通，其出端与微型高速风机6、诱导气流排出管7和螺旋气流环11首尾串接连通。具体地，诱导气流吸入管5通过辅出风口(图中未标出)与主风管道1连通并从主风管道1吸入气流，其另一端连接微型高速风机6。微型高速风机6的末端与诱导气流排出管7连通，其将诱导气流吸入管5注入的气流加压后从诱导气流排出管7排出。从诱导气流排出管7排出的气流进入螺旋气流环11，再沿气流环缝隙13按一定角度高速喷出后，从主出风口10流出。

较佳地，所述空气动力单元还包括用于遮罩所述空气动力单元内部元件的空气动力单元外壳8。

螺旋气流环11上还有多个气流环固定件12，其用于将螺旋气流环11固定在空气动力单元外壳8上。螺旋气流环11的外观如图3(c),螺旋气流环11的截面形状如图3(b)，螺旋气流环11的局部管段如图3(a)。

在本实施例中，空气动力单元3采用了微型高速风机6，当空调系统工作时，空气动力单元3从主风管道1将空气引入诱导气流吸入管5，通过微型高速风机6加压后，经过诱导气流排出管7进入螺旋气流环11，再沿气流环缝隙13按一定角度高速喷出，形成空气诱导效应，将成倍的空气从主风管道1中诱导进入空气动力单元3，利用流体力学中的空气诱导原理，将主风管道1中的空气沿螺旋气流环11轴向成倍引入主出风口10。本发明的这种结构的空气动力单元的这种设计特点是阻力很低，气流量可控，气流的频谱特征接近自然风。特别是当空气动力单元3中的微型高速风机6停止运行的时候，不会阻碍主风管道1中的气流从主出风口10流出。通过控制微型高速风机6的启动和停止，实现末端有动力和末端无动力两种运用模式。此外，还可通过调节微型高速风机6的转速，实现末端有动力模式下的风量控制。

气流分布单元4用于控制气流的射流角度和气流形态，优化室内的气流组织，满足环境和人的舒适性需求。本发明的智能复合风口系统的气流分布单元采用固定型气流分布单元，具体可直接采用常规的百页风口、固定条形风口、散流器、球形可调风口、旋流风口等气流分布单元。

智能控制单元用于根据室内环境和人的需求对复合风口的运行模式、风量进行控制和调节。智能控制单元包括复合风口控制器和遥控器。复合风口控制器用于驱动微型高速风机6，并检测风口空处的温度、湿度和是否有人等信号，接受遥控器发送的信息，实现对复合风口的控制。

图4示出了根据本发明的复合风口控制器的硬件结构框图。复合风口控制器安装在复合风口处，硬件结构包括：电源管理模块、DO输出模块、AI输入模块、AO输出模块、微控制器、无线通信模块。电源管理模块负责对微控制器、输入输出通道和微型高速风机、微型驱动电机提供电源。AI输入模块用于采集温度、湿度等环境参数。AO输出模块用于驱动微型高速风机、微型驱动电机。无线通信模块用于与遥控器通信。

遥控器用于人机交互，对运行模式、风量和送风状态等进行干预。图5示出了遥控器的结构框架图。根据本发明的智能复合风口系统，遥控器有手/自动模式选择键、热感觉键模块、风量调节模块、空气动力单元启停键、温湿度检测、液晶显示模块和无线通信模块。选择手动模式，可手动控制空气动力单元启/停、风量调节。手动模式比自动模式具有更高的优先级。选择自动模式，如图6所示，可按预设规律自动控制空气动力单元启/停和调节风量，进入的复合风口智能控制。

图6显示了本发明实施例中实现复合风口智能控制的流程图。通过遥控器上的手动/自动按键进行切换手动模式和自动模式。在手动模式下，通过遥控器上的空气动力单元启/停键、风量调节键、射流角度调节键、动态送风键直接对复合风口进行控制。在自动模式下，控制过程如下：当室内工作区温度T小于24℃时，处于无动力模式；大于24℃时启动空气动力单元进入有动力模式。根据公式T1＝T+0.25∑N计算温度T1，其中N为根据热感觉所发出的冷需求数量。根据计算出来的温度T1调节空气动力单元3的微型高速风机6，按空气动力单元3的特性曲线Q＝f(n)改变送风量，T1与送风量成正比关系，以避免冷气流速度过高直接吹到人体身上产生不舒适感。

以上是对本发明的描述，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和替换，均应落入本发明的权利要求确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能复合风口系统，包括：主风管道、复合风口和智能控制单元，其中，主风管道是空调通风的主干管，所述智能控制单元用于对运行模式、风量进行控制和调节；其特征在于：所述复合风口包括联接部件、空气动力单元、气流分布单元和下端连接部件，其中，

所述空气动力单元包括：诱导气流吸入管、微型高速风机、诱导气流排出管、主出风口和螺旋气流环，所述螺旋气流环上有供空气流出的气流环缝隙；

所述空气动力单元的入端通过所述联接部件与所述主风管道连接，末端的主出风口通过下端连接部件与气流分布单元连接；

所述诱导气流吸入管通过辅出风口与所述主风管道连通，且所述诱导气流吸入管与微型高速风机、诱导气流排出管和螺旋气流环首尾串接连通，从而，所述空气动力单元将空气从主风管道引入到诱导气流吸入管，经微型高速风机加压后，从诱导气流排出管排出并进入螺旋气流环，再沿气流环缝隙按一定角度高速喷出后，从所述主出风口流出；

所述气流分布单元用于控制气流的射流角度和气流形态。

2.根据权利要求1所述的一种智能复合风口系统，其特征在于：所述空气动力单元还包括用于遮罩所述空气动力单元内部元件的空气动力单元外壳。

3.根据权利要求1所述的一种智能复合风口系统，其特征在于：所述联接部件和所述下端连接部件的中部是中间软管，所述中间软管起减震作用，并根据安装位置的变化进行柔性安装。

4.根据权利要求2所述的一种智能复合风口系统，其特征在于：所述螺旋气流环上具有气流环固定件，其用于将螺旋气流环固定在空气动力单元外壳上。

5.根据权利要求l所述的一种智能复合风口系统，其特征在于：所述气流分布单元采用百页风口、固定条形风口、散流器、球形可调风口、旋流风口的固定型气流分布模式。

6.根据权利要求1所述的一种智能复合风口系统，其特征在于：所述智能控制单元包括复合风口控制器和遥控器，所述复合风口控制器用于驱动微型高速风机，并检测风口处的温度、湿度和是否有人，接受遥控器发送的信息，实现对复合风口的控制；所述遥控器用于手动或自动人机交互，对运行模式、风量和送风状态进行干预。

7.根据权利要求6所述的一种智能复合风口系统，其特征在于：所述遥 控器包括：手/自动模式键、热感觉键模块、风量调节模块、空气动力单元启停键、温湿度检测、液晶显示模块和无线通信模块。

8.根据权利要求6所述的一种智能复合风口系统，其特征在于：在手动模式下，通过遥控器上的空气动力单元启/停键、风量调节键、射流角度调节键、动态送风键直接对复合风口进行控制。

9.根据权利要求6所述的一种智能复合风口系统，其特征在于：在自动模式下，当室内工作区温度T小于24℃时，处于无动力模式；大于24℃时启动空气动力单元进入有动力模式。

10.根据权利要求9所述的一种智能复合风口系统，其特征在于：根据计算出温度T1来调节空气动力单元的微型高速风机，并按空气动力单元的特性曲线改变送风量，T1的计算公式如下：

T1＝T+0.25∑N

其中，N为根据热感觉所发出的冷需求数量。