CN1090739C - 可依空调能量大小调节出风口截面积的控制装置 - Google Patents

Abstract

一种可依空调能量大小调节出风口截面积的控制装置。主要由一设定单元、一感测单元、一控制单元、及一可调整出口截面的出风口所组成，使得出风口的截面积可依空调能量的需求大小而调整，并使在小风量的送风状况下，获得较长吹距，而达到空调室风量的吹送能够均匀分布，迳而达到省能及更舒适的空调环境。

Description

可依空调能量大小调节出风口截面积的控制装置

本发明是有关一种可依空调能量大小调节出风口截面积的控制装置，尤指一种直接改变出风口截面积，使送风吹距得以有效延长的装置。

一般风管终端的出风口是装设于天花板上，该出风口为送风的出口，并藉以提供冷(暖)气能均匀的送出，但由于现有的出风口其风口的截面积均为固定不变，以致当室内温度达到设定范围时，风量必须相对的调小才不致使室内温度发生过低现象，可是一旦风量调小时，由于空气的流量变小，而风口截面积却仍维持不变，导致吹出的空气流速变弱，使得送风吹距过短，造成风量无法充分吹送整个空调房间，造成房内只有部分角落得到空调供应，形成空调供应不均匀现象。此型的风门1的结构(如图1所示)，主要由一箱体11套设一导板12所组成，而该箱体11的上端为一风口接管111，该风口接管111与风管(图1未标示)相接连，在箱体11内另设有一内套管13，是设置于风口接管11 1内，利用一气缸14带动一连动杆组15，该连动杆组15则与内套管13相连接，气缸14内附有感温流体，利用流体的冷缩热胀原理，以推动连杆组15，使在空调区内温度降低时，气缸14会驱动连动杆组15，迫使内套管13往下降，而使得内套管13与导板12间的距离缩小，因而风管风门16截面积缩小，而在温度升高时，风门开度则加大，然此种控制方式，乃利用缩小或加大风门截面积C以图获得较佳空调能量控制的效果，然在使用上却有以下的缺点：

1、上述结构是利用连动杆组15驱动内套管13做上、下位移动作，可是该连动杆组15多为金属制成，使用一段时间后，容易磨损，导致连动杆组15的连杆元件不能灵活的驱动内套管13，而发生故障影响内套管13的位移作动。

2、该连动杆组15的组成元件多，故其成本相对较高，且驱动动作较为复杂，故障率又高。

3、由于此种风门1仅是改变其风管风门16的截面积由C至C′的变化。因此，当风量变弱时，风量由风管风门16吹送至出风口时，因其出风口17的截面积b仍保持不变，故当风门关小空气量减少经由出风口送出时，其空气无法吹送至室内各角落(如图1虚线箭头所示)，不能达到预期的效果。

本发明人有鉴于上述缺点，仍利用一感测单元不断侦测空调室内的感测值，经由控制单元将此感测值与设定值比对后，输出一对应控制信号，直接控制出风口的截面积，使出风口截面积可依空调能量的大小调节，以达到在风量变小时，送风吹距仍能维持在一理想距离，使空调区内气流得以均匀分布，乃为发明的技术手段。

本发明的目的有二：

一、提供一种可依空调能量大小调节出风口截面积的控制装置，使送风吹距无论室内温度如何变化均能调整在一适当的吹距，并藉以获得较佳空调使用效果，使室内空气气流分布均匀，特能达到舒适省能的目标。

二、本发明的出风口可配合各空调室的不同送风方式，于结构上达到调整出风口截面积的操作。

为达上述目的，本发明的技术方案包括有一设定单元、一感测单元、一控制单元及一出风口，其特征是：

一设定单元，提供设定空调室内的环境值，以供做为与感测值比对的基准；

一感测单元，由至少一个感测器所构成；

一控制单元，将感测单元所侦测到的感测值与设定单元的设定值比对后，配合所需的送风量，输出一对应的控制信号，以控制该出风口的截面积的变化。

该出风口的结构包括一箱体及一导板所组成，其中；

一箱体，其一端设有一呈圆筒状的风口接管，而该风口接管中央设有固定座，该固定座具有一内螺孔，供一位移马达的主轴上的螺杆与之相螺接；

一导板，其上设有多个定位栓，插设于箱体的套筒内，且于中央装设一位移马达，该马达的主轴一端为一螺杆，使该螺杆螺接于固定座，并于螺杆的上端插设一个固定栓；

上述结构藉由一装设于箱体上的控制单元，并利用线路与一位移马达相连接，此控制单元是根据感测值与设定值的比对结果，输出一相对应的控制信号，以驱动位移马达对导板做上升或下降的位移作动，以改变出风口的截面积。

由上述部件所构成的装置，使得出风口的截面积可依空调能量的需求大小而调整，并藉此装置可使在小风量的送风状况下，获得较长吹距，而达到空调室风量的吹送能够均匀分布，迳而达到省能及更舒适的空调环境。

以下兹配合附图说明，详细介绍本发明的组成及其实施例如后：

图1是现有可调式出风口的剖面示意图；

图2是本发明的系统示意图；

图3是本发明的方块图；

图4是发明的出风口的实施例1立体示意图；

图5是本发明实施例1的剖面示意图；

图6是为本发明的出风口的实施例2示意图；

图7是本发明实施例2的套筒与固定栓的操作示意图；

图8是为本发明的出风口的实施例3示意图；

图9是为本发明的出风口的实施例4示意图；

图10是为本发明的出风口的实施例5示意图；

图11是为本发明的出风口的实施例5方块图。

请参阅图2、3所示，本发明主要包括有一设定单元20、一感测单元30、一控制单元40、一风扇马达80及一出风口60，其中：

一设定单元20，提供设定空调室内的环境值(包括温度、湿度、一氧化碳、二氧化碳等的值)，以供做为与感测值比对的基准；

一感测单元30，由一个或一个以上的感测器所构成，可以用温度感测器，也可以用湿度或一氧化碳、二氧化碳等感测器，以侦测空调室内的相应环境值；

一控制单元40，将感测单元30所侦测到的感测值与设定单元的设定值比对后，输出一对应控制信号，以控制出风口60的截面积。

藉由上述元件组成的控制装置，其作动步骤如下：

1、当空调系统对空调室进行冷(暖)气供应时，感测单元30不断将感测值传输至控制单元40，并由控制单元40根据设定单元20的设定值与此感测值进行比对后，输出一相对应的控制信号。

2、控制单元40输出的控制信号，以调节控制该出风口60的截面积的大小。

由于空调能力与空调送风量成正比的关系(公式Q＝V×A，Q代表流量，V代表流速，A代表截面积)，当风速V固定时，风量Q与出风口的截面积A成正比；因此，当风量小时，为了使送风吹距维持在最佳距离，风速必需维持在一适当的值，不得过低。因此，必须缩小其出风口截面积维持风速于一适当值，以获得有效延长吹距，方能确保室内空气气流分布的均匀。

至于如何控制出风口的截面积(请参阅图3、5所示)，主要是于一适当时序不断将感测单元30所测得的室内温度值TA与设定温度值TAS比对后，由控制单元40输出一控制信号，以控制调整出风口的截面积A，即

1、当TA＞TS+X时，(X代表设定的差值)，表示空调能力尚不足，送风量必需加大，出风口的导板62移动一适当行程L，将送风口打开，直至截面积A至全开位置。

2、当TS-X≤TA≤TS+X，表示此时空调能力与空调负荷平衡于±X℃内，送风量不需改变，移位马达70乃停止运转，出风口截面积A固定于一稳定状态。

3、当TA-X＜TS时，表示空调能力大于空调负荷，送风量也需减少，出风口的导板62移动一适当行程L，一直至将出风口关小于最小的开度或全关。

使空调能力与空调送风量成正比，且当风速固定时，风量与出风口的截面积成正比；换言之，当风量愈大时其出风口的截面积也相对调大，当风量小时其出风口的截面积也相对要调小，方能使送风的吹距维持在最佳距离，使风量小时，亦能有效延长其吹距。

至于为达到上述出风口的截面积的调整控制，可依各空调室的送风机型的不同，而有以下多种实施方式：

请参阅图4、5所示，是为本发明的出风口结构的实施例1。此型出风口为一直吹式的机型，该出风口60，包括有一箱体61及一导板62，其中：

一箱体61，其上设有若干套筒611，提供导板62的定位栓621的套设，且于一端设有一呈圆筒状的风口接管612，而该风口接管612中央设有固定座613，该固定座613具有一内螺孔，可提供一位移马达70的主轴上的螺杆71与之螺接；

一导板62，其上设有若干定位栓621，插设于箱体61的套筒611内，以供导板62移位时的导向，且于中央装设一位移马达70，该位移马达70的主轴一端为一螺杆71，使该螺杆71螺接于固定座613，并于螺杆71的上端插设一固定栓711；

上述结构藉由一装设于箱体61上适当处的控制单元40，利用线路与位移马达70相连接，使此控制单元40根据感测值与设定值的比对结果，配合送风马达80的送风量，再输出一相对应控制信号，以驱动位移马达70对导板62作上升或下降的位移作动，以改变出风口60的截面积；

即当出风口截面积A欲缩小时(控制出风口截面积的大小，是根据TA与TAS的比对结果而定，如上所述)，由控制单元40驱动位移马达70旋转使螺杆71沿着固定座613做上升移位作动，而连动导板62往上提升，使得出风口截面积随着位移马达70的转动而逐渐缩小，直到到达控制单元40所设定的稳定点或将出风口关小至最小的开度或全关为止；反之，若出风口截面积A欲变大时，由控制单元40驱动位移马达70反向旋转，使螺杆71反向下降，连动导板62下降，而在位移作动的过程中，导板62上的定位栓621，套设于套筒611内，随着导板62的升降，而于套筒621内做上、下滑移，以确保导板62滑移不致歪斜。

请再参阅图6、7所示，是本发明的出风口结构的实施例2。其中一位移马达73可装设于箱体61上，而位移马达73的主轴一端为一螺杆731，使其螺接于导板62上固定座622中，并于箱体61上设有若干套管614，该套管614提供导板62上所设定位栓623的套设，且在定位栓623的上端设一螺帽624，当风量改变时，控制单元40驱动马达73旋转，使马达73的螺杆731在导板62的固定座622中做上升或下降的动作，并带动导板62做上升或下降移位，同时导板62上的定位栓623亦随导板62于套筒614内做上、下移位，以确保导板62移位时，不致发生歪斜。

图8所示，为本发明的出风口结构的实施例3。此结构是运用在线型出风口的机型，是在送风道上装设一马达74，而马达74的主轴一端为一螺杆741，使其螺接于导板63上的固定座631中，当风量改变时，控制单元40驱动马达74旋转使马达74的螺杆741在导板63的固定座631中做上升或下降的动作，并带动导板63做上升或下降移位，达到改变出风口的截面积。

图9所示，为本发明的出风口结构的实施例4。此结构是用于侧吹式送风机，主要是在靠近出风口的出口端内侧的风道上设有一马达75，于其主轴上枢接一挡板66，利用控制单元40所输出的控制信号以驱动挡板66的旋摆作动，使在出风口截面积A欲缩小时，由控制单元40驱动马达75旋摆连动挡板66向上，以缩小出风口的截面积；反之，在出风口截面积A欲变大时，挡板66则向下旋摆，以增加出风口的截面积。

请再参阅图10、11所示，为本发明的实施例5。其中本发明出风口截面积的控制，亦可配合风扇马达80的转速控制，以达到最佳的空调效果，维持适当吹距，即由控制单元40根据设定单元20、感测单元30所传输的数值，经比对后，输出一相对应的控制信号，直接控制风扇马达80的转速及出风口截面积A(此种控制方式完全视施工现场的设备而定，但利用本发明却可达到最佳空调效果，以确保空调送风的均匀遍布室内)。

综上所述，本发明可有效依空调能量的大小，控制出风口的截面积，使在风量变小时能够达到延长吹距的效果，而且出风口的结构又不仅以上述各种实施例为限，可配合各种空调送风机的吹风方式的不同，以逐行调整出风口截面积的操控。

Claims (3)

1、一种依空调能量大小调节出风口截面积的控制装置，包括有一设定单元、一感测单元、一控制单元及一出风口，其中：

一设定单元，提供设定空调室内的环境值，以供做为与感测值比对的基准；

一感测单元，由至少一个感测器所构成；

一控制单元，将感测单元所侦测到的感测值与设定单元的设定值比对后，配合所需的送风量，输出一对应的控制信号，以控制该出风口的截面积的变化；

其特征是该出风口的结构包括一箱体及一导板所组成，其中；

一箱体，其一端设有一呈圆筒状的风口接管，而该风口接管中央设有固定座，该固定座具有一内螺孔，供一位移马达的主轴上的螺杆与之相螺接；

一导板，其上设有多个定位栓，插设于箱体的套筒内，且于中央装设一位移马达，该马达的主轴一端为一螺杆，使该螺杆螺接于固定座，并于螺杆的上端插设一个固定栓；

上述结构藉由一装设于箱体上的控制单元，并利用线路与一位移马达相连接，此控制单元是根据感测值与设定值的比对结果，输出一相对应的控制信号，以驱动位移马达对导板做上升或下降的位移作动，以改变出风口的截面积。

2、一种依空调能量大小调节出风口截面积的控制装置，包括有一设定单元、一感测单元、一控制单元及一出风口，其中：

一设定单元，提供设定空调室内的环境值，以供做为与感测值比对的基准；

一感测单元，由至少一个感测器所构成；

一控制单元，将感测单元所侦测到的感测值与设定单元的设定值比对后，配合所需的送风量，输出一对应的控制信号，以控制该出风口的截面积的变化；

其特征是该出风口的箱体上装设一位移马达，马达的主轴一端为一螺杆，使其螺接于导板上的固定座中，且在定位栓的上端设一螺帽，当风量改变时，控制单元驱动位移马达旋转，使该马达主轴上的螺杆迫动导板做上升或下降的动作，以改变出风口的截面积。

3、一种依空调能量大小调节出风口截面积的控制装置，包括有一设定单元、一感测单元、一控制单元及一出风口，其中：

一设定单元，提供设定空调室内的环境值，以供做为与感测值比对的基准；

一感测单元，由至少一个感测器所构成；

一控制单元，将感测单元所侦测到的感测值与设定单元的设定值比对后，配合所需的送风量，输出一对应的控制信号，以控制该出风口的截面积的变化；

其特征是该出风口内的送风道上装设一马达，马达的主轴一端为一螺杆，使其螺接于导板上的固定座内，当风量改变时，控制单元驱动马达旋转，使马达的螺杆迫动导板做上升或下降的动作，以改变出风口的截面积。

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