TWM504877U - 風量自動調整裝置 - Google Patents

Description

風量自動調整裝置

本創作在於提供一種風量自動調整裝置，尤指一種可用以偵測室內空氣狀況以自動調節風量的自動調整裝置。

隨著現代社會的都市化程度越來越高，都市中大樓林立，舉凡如辦公大樓、旅館、學校及醫院等，皆需要安裝能夠平衡整棟建築物各房間氣溫的空調設備，不然就難以避免室內因空氣不流通而導致的悶熱或潮溼等使人體不適的情況。

然，實際上每個房間的空氣狀況會因為陽光照射的方向或者房內的人數而有顯著的差異，因此每個房間所需要的冷氣風量並不相同。但習知的空調系統並無法偵測每個房間的個別空氣狀況，以進行相對應的調整，因此具有浪費能源的缺點，不但徒增了經濟成本，也不符合節能減碳的要求。

習知的風量調整裝置已有在風管內設置十字型的風速計，以便利用風速計所測得的數據，調整風管內的葉片至適當的角度，進而針對室內氣溫增減風量，以期達到調節室內溫度的效果。惟，將十字型的風速計設置於風管內，容易卡到棉絮及粉塵，使得風速計無法發揮正常的功能，進而導致系統失靈的安全事故發生，產品的穩定性及耐久性不佳。

綜上所述，本創作人有感上述缺失可改善，乃特潛心研究並配合學理之應用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之 創作。

本創作所要解決的技術問題，在於提供一種風量自動調整裝置，不會卡到棉絮及粉塵，可避免系統失靈的安全事故發生，使產品的穩定性及耐久性提升。

為了解決上述的技術問題，本創作提供一種風量自動調整裝置，包括：一風管，包含一風管本體、一第一環部及一第二環部，該風管本體具有一入口端及一出口端；該第一環部設置於該風管本體上，且位於該入口端處，該第一環部內部具有一第一空間，且該第一環部一側間隔環列設有數個第一偵測孔，該第一空間通過該些第一偵測孔與該風管本體內部相連通；該第二環部設置於該風管本體上，該第二環部位於該第一環部的下游，該第二環部凸出於該風管本體的內壁，使該風管本體的內部依序形成一收縮段、一喉部及一擴張段，該第二環部內部具有一第二空間，且該第二環部一側間隔環列設有數個第二偵測孔，該第二空間通過該些第二偵測孔與該風管本體內部相連通；一風量調節葉片，樞設於該風管的風管本體內部，該風量調節葉片位於該第二環部與該出口端之間；以及一資料處理單元，該第一環部的第一空間、該第二環部的第二空間及該風量調節葉片連接於該資料處理單元。

較佳的，定義該收縮段的收斂角度為θ1，該擴張段的擴大角度為θ2，滿足下列關係式條件：θ1為35~75度，θ2為35~75度，且θ1≧θ2。

較佳的，定義該收縮段在該風管本體軸向上的長度為L1，該擴張段在該風管本體軸向上的長度為L2，滿足下列關係式條件：L2=(1~3)L1。

本創作至少具有下列的優點：

本創作的風量自動調整裝置的風管上設置有第一環部及第二 環部，第二環部凸出於風管本體的內壁，使風管內部依序形成有收縮段、喉部及擴張段。第一環部及第二環部內部分別具有呈環形的第一空間及第二空間，且於風管本體的內壁間隔環列設有數個第一偵測孔及數個第二偵測孔，第一空間及第二空間分別通過該些第一偵測孔及該些第二偵測孔與風管本體內部相連通，第一環部的第一空間及第二環部的第二空間連接於資料處理單元。藉此，當送風氣流流入風管且依序抵達該些第一偵測孔及該些第二偵測孔時，第一偵測孔及第二偵測孔處會產生不同的壓力差，量測出壓力差即可計算出送風氣流在風管內的風速，進而計算出風量，以便針對風量調節葉片的旋轉角度進行調整，可針對室內氣溫增減風量，達到調節室內溫度的效果。

再者，本創作的風量自動調整裝置，不需於風管內部設置風速計，不會卡到棉絮及粉塵，可避免系統失靈的安全事故發生，使產品的穩定性及耐久性提升。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

1‧‧‧風管

11‧‧‧風管本體

111‧‧‧入口端

112‧‧‧出口端

113‧‧‧第一管體

114‧‧‧第二管體

12‧‧‧第一環部

121‧‧‧第一空間

122‧‧‧第一偵測孔

123‧‧‧第一管路

13‧‧‧第二環部

131‧‧‧第二空間

132‧‧‧第二偵測孔

133‧‧‧第二管路

A‧‧‧送風氣流

B‧‧‧收縮段

C‧‧‧喉部

D‧‧‧擴張段

θ1‧‧‧收斂角度

θ2‧‧‧擴大角度

L1、L2‧‧‧長度

2‧‧‧風量調節葉片

21‧‧‧樞轉軸

3‧‧‧資料處理單元

4‧‧‧傳動結構

5‧‧‧維修箱

圖1為本創作風量自動調整裝置第一實施例的剖視示意圖。

圖2為本創作風量自動調整裝置第一實施例的立體示意圖。

圖3為本創作風量自動調整裝置第二實施例的剖視示意圖。

圖4為本創作風量自動調整裝置第三實施例的剖視示意圖。

圖5為本創作風量自動調整裝置第四實施例的立體示意圖。

[第一實施例]

本創作提供一種風量自動調整裝置，其可設置於中央送風設 備與房間之間，用以偵測並獲得房間中空氣的各項相關數據，中央送風設備即可接收風量自動調整裝置的數據，並藉此判斷中央送風設備所需的送風量，進而針對室內氣溫增減風量，藉以達到調節室內溫度的效果。

請參閱圖1及圖2，本創作風量自動調整裝置包括一風管1、一風量調節葉片2及一資料處理單元3，風量調節葉片2樞設於風管1內部，資料處理單元3可裝設於風管1外部，資料處理單元3連接於風量調節葉片2及中央送風設備。

風管1包含一風管本體11、一第一環部12及一第二環部13。風管本體11、第一環部12及第二環部13的材質並不限制，能以金屬材質等製成，例如以不銹鋼製成。風管本體11可為一圓筒狀的管體，其具有一入口端111及一出口端112，入口端111及出口端112位於風管本體11的兩端。風管本體11的內壁也可被覆有一層鐵氟龍(Teflon)，用以耐酸鹼。風管本體11的入口端111可利用送風管路連接於中央送風設備，出口端112則可連通於房間。藉此，中央送風設備所送出的送風氣流A則可通過送風管路及風量自動調整裝置進入到房間。

在本實施例中風管本體11採用兩件式的設計，亦即風管本體11可由一第一管體113及一第二管體114相互套接組成，藉以形成一組合式的構造。惟，該風管本體11的構造並不限制，例如也可形成三件式、四件或五件式等其他型式的設計。

第一環部12設置於風管本體11上，且位於入口端111處，第一環部12為一環狀中空體，可凸出於風管本體11的外壁，第一環部12可直接成型於風管本體11上，也可以利用組裝方式設置於風管本體11上。在本實施例中，第一環部12成型於風管本體11的第一管體113及第二管體114上。該第一環部12內部具有一呈環形的第一空間121，且於第一環部12一側間隔環列設有數個第一偵測孔122，該些第一偵測孔122與第一空間121相連 通，且該些第一偵測孔122貫穿至風管本體11內部，使得第一空間121可通過該些第一偵測孔122與風管本體11內部相連通，該些第一偵測孔122位於入口端111處，可用以形成數個第一偵測點。

第二環部13也設置於風管本體11上，且位於第一環部12與風量調節葉片2之間，亦即第二環部13位於第一環部12的下游，第二環部13為一環狀中空體，且凸出於風管本體11的內壁，第二環部13可直接成型於風管本體11上，也可以利用組裝方式設置於風管本體11上。在本實施例中，第二環部13成型於風管本體11的第一管體113及第二管體114上。該第二環部13內部具有一呈環形的第二空間131，且於第二環部13的一側間隔環列設有數個第二偵測孔132，該些第二偵測孔132與第二空間131相連通，且該些第二偵測孔132貫穿至風管本體11內部，使得第二空間131可通過該些第二偵測孔132與風管本體11內部相連通，該些第二偵測孔132可用以形成數個第二偵測點。

具體而言，第二環部13凸出於風管本體11的內壁，因此可使風管本體11的內部依序形成一收縮段B、一喉部C及一擴張段D，喉部C連接於收縮段B及擴張段D之間，使得風管本體11內可以依序形成有入口端111、收縮段B、喉部C、擴張段D及出口端112，藉以形成一文氏閥的構造。所述收縮段B可為一收縮圓錐，其朝著出口端112方向遞減內徑，以形成收縮狀。所述擴張段D可為一擴張圓錐，其朝著出口端112方向遞增內徑，以形成擴張狀。連接於收縮段B及擴張段D之間的喉部C則位於最小截面積處。該些第二偵測孔132較佳但不限制設於擴張段D上，亦即該些第二偵測孔132可設於第二環部13位於喉部C下游的位置。藉此，當送風氣流A流經第一環部12及第二環部13時便會產生壓力差，測出壓力差即可求出風速及風量。

進一步而言，收縮段B及擴張段D可呈弧形面，且可定義如 下：收縮段B的收斂角度為θ1，擴張段D的擴大角度為θ2，且滿足下列關係式條件：θ1為35~75度，θ2為35~75度，且θ1≧θ2。收縮段B的收斂角度θ1大於或等於擴張段D的擴大角度θ2，可使收縮段B的角度較陡，擴張段D的角度較緩。

再者，也可進一步定義如下：收縮段B在風管本體11軸向上的長度為L1，擴張段D在風管本體11軸向上的長度為L2，且滿足下列關係式條件：L2=(1~3)L1。

風量調節葉片2樞設於風管1的風管本體11內部，且風量調節葉片2位於第二環部13與出口端112之間。風量調節葉片2能以樞轉軸21樞接於風管1的風管本體11。當風量調節葉片2密封於風管1的內壁時，中央送風設備所送出的送風氣流A即被阻斷而難以流通至房間。當資料處理單元3判斷房間的溫度過高時，資料處理單元3會自動調節風量調節葉片2，使風量調節葉片2開始旋轉並解除與風管1的密閉狀態。若室內溫度升高，資料處理單元3可控制風量調節葉片2進行更大角度的旋轉，以增加空氣的流通量。意即，當風量調節葉片2與風管1的內壁相密合時，空氣的流通量降至最小；當風量調節葉片2旋轉至與風管1的內壁相平行時，空氣的流通量即增至最大。

第一環部12的第一空間121及第二環部13的第二空間131連接於資料處理單元3，亦即第一環部12的第一空間121及第二環部13的第二空間131分別以一第一管路123及一第二管路133連接於資料處理單元3，使第一管路123連通於第一空間121、第一偵測孔122及資料處理單元3，第二管路133連通於第二空間131、第二偵測孔132及資料處理單元3。

中央送風設備所吹送的送風氣流A流入風管1並且依序抵達該些第一偵測孔122(第一偵測點)及該些第二偵測孔132(第二偵測點)，送風氣流A流經收縮段B至喉部C，其截面積縮小故風速增加，而導致降力下降，因此於第一偵測孔122及第二偵測孔 132處會產生不同的壓力差，量測出壓力差即可計算出送風氣流A在風管1內的風速，進而計算出風量，以便針對風量調節葉片2的旋轉角度進行調整。具體來說，資料處理單元3可另外連接於一用以感測房間內的空氣溫度、濕度、壓力等數據的感測器(圖略)，並將該感測器所測得的數據與從第一環部12及第二環部13量測出的壓力差計算出風速及風量資料，再將資料進行綜合判斷，以進一步決定風量調節葉片2的旋轉角度。

〔第二實施例〕

請參閱圖3，本實施例與上述實施例之差異在於，該風量自動調整裝置可設有一傳動結構4，傳動結構4可設置於風管1的外部，該傳動結構4連接於資料處理單元3及風量調節葉片2。藉此，資料處理單元3可通過傳動結構4來調整風量調節葉片2的旋轉角度。在本實施例中，傳動結構4可為一電動馬達或氣動馬達(圖略)，並藉由電動馬達或氣動馬達的轉動來帶動風量調節葉片2的樞轉軸21。

〔第三實施例〕

請參閱圖4，本實施例與上述實施例之差異在於，該風量自動調整裝置更設有一維修箱5，該維修箱5設置於風管1的外部，資料處理單元3及傳動結構4可設置於維修箱5內。藉此，若資料處理單元3或傳動結構4發生損壞，維修人員即可打開維修箱5以進行檢修。

〔第四實施例〕

請參閱圖5，本實施例與上述實施例的差異在於，風量調節葉片2為一橢圓葉片，橢圓葉片所具有之效果為增加葉片的截面積，相較於一般的圓形葉片，橢圓葉片旋轉較少的角度即可達到更大的通風效果，藉此可節省轉動葉片時所消耗之能源，然而本創作並不限制風量調節葉片2的形狀。此外，橢圓葉片的氣密性較高，且橢圓葉片旋轉的角度較少，動作較為迅速。

本創作的風量自動調整裝置的風管上設置有第一環部及第二環部，第二環部凸出於風管本體的內壁，使風管內部依序形成收縮段、喉部及擴張段。第一環部及第二環部內部分別具有呈環形的第一空間及第二空間，且於風管本體的內壁間隔環列設有數個第一偵測孔及數個第二偵測孔，第一空間及第二空間分別通過該些第一偵測孔及該些第二偵測孔與風管本體內部相連通。藉此，當送風氣流流入風管並且依序抵達該些第一偵測孔及該些第二偵測孔時，第一偵測孔及第二偵測孔處會產生不同的壓力差，量測出壓力差即可計算出送風氣流在風管內的風速，進而計算出風量，以便針對風量調節葉片的旋轉角度進行調整，可針對室內氣溫增減風量，達到調節室內溫度的效果。

再者，本創作的風量自動調整裝置，不需於風管內部設置風速計，不會卡到棉絮及粉塵，可避免系統失靈的安全事故發生，使產品的穩定性及耐久性提升。

另，本創作的風量調節葉片可設計為橢圓葉片，其葉面的面積較傳統的圓形葉片更大，如此可節省調整風量調節葉片的角度時所需耗費的額外能源，且橢圓葉片的氣密性較高，橢圓葉片旋轉的角度較少，動作較為迅速。

惟以上所述僅為本創作之較佳實施例，非意欲侷限本創作的專利保護範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為的等效變化，均同理皆包含於本創作的權利保護範圍內，合予陳明。

1‧‧‧風管

11‧‧‧風管本體

111‧‧‧入口端

112‧‧‧出口端

113‧‧‧第一管體

114‧‧‧第二管體

12‧‧‧第一環部

121‧‧‧第一空間

122‧‧‧第一偵測孔

123‧‧‧第一管路

13‧‧‧第二環部

131‧‧‧第二空間

132‧‧‧第二偵測孔

133‧‧‧第二管路

A‧‧‧送風氣流

B‧‧‧收縮段

C‧‧‧喉部

D‧‧‧擴張段

θ 1‧‧‧收斂角度

θ 2‧‧‧擴大角度

L1、L2‧‧‧長度

2‧‧‧風量調節葉片

21‧‧‧樞轉軸

3‧‧‧資料處理單元

Claims (10)

1. 一種風量自動調整裝置，包括：一風管，包含一風管本體、一第一環部及一第二環部，該風管本體具有一入口端及一出口端；該第一環部設置於該風管本體上，且位於該入口端處，該第一環部內部具有一第一空間，且該第一環部一側間隔環列設有數個第一偵測孔，該第一空間通過該些第一偵測孔與該風管本體內部相連通；該第二環部設置於該風管本體上，該第二環部位於該第一環部的下游，該第二環部凸出於該風管本體的內壁，使該風管本體的內部依序形成一收縮段、一喉部及一擴張段，該第二環部內部具有一第二空間，且該第二環部一側間隔環列設有數個第二偵測孔，該第二空間通過該些第二偵測孔與該風管本體內部相連通；一風量調節葉片，樞設於該風管的風管本體內部，該風量調節葉片位於該第二環部與該出口端之間；以及一資料處理單元，該第一環部的第一空間、該第二環部的第二空間及該風量調節葉片連接於該資料處理單元。
2. 如請求項1所述之風量自動調整裝置，其中定義該收縮段的收斂角度為θ1，該擴張段的擴大角度為θ2，滿足下列關係式條件：θ1為35~75度，θ2為35~75度，且θ1≧θ2。
3. 如請求項1所述之風量自動調整裝置，其中定義該收縮段在該風管本體軸向上的長度為L1，該擴張段在該風管本體軸向上的長度為L2，滿足下列關係式條件：L2=(1~3)L1。
4. 如請求項1所述之風量自動調整裝置，其中該收縮段及該擴張段呈弧形面。
5. 如請求項1所述之風量自動調整裝置，其中該風管本體由一第一管體及一第二管體相互套接組成，該第一環部成型於該風管本體的第一管體及該第二管體上，該第二環部成型於該風管本體的第一管體及第二管體上。
6. 如請求項1所述之風量自動調整裝置，其中該第一環部凸出於該風管本體的外壁。
7. 如請求項1所述之風量自動調整裝置，其中該收縮段為一收縮圓錐，該收縮段朝著該出口端方向遞減內徑，該擴張段為一擴張圓錐，該擴張段朝著該出口端方向遞增內徑，該喉部連接於該收縮段及該擴張段之間，該些第二偵測孔設於該擴張段上。
8. 如請求項1所述之風量自動調整裝置，其中該第一環部及該第二環部分別以一第一管路及一第二管路連接於該資料處理單元。
9. 如請求項1所述之風量自動調整裝置，其中該風管外部設有一傳動結構，該傳動結構連接於該資料處理單元及該風量調節葉片，該資料處理單元通過該傳動結構來調整該風量調節葉片的旋轉角度。
10. 如請求項1所述之風量自動調整裝置，其中該風量調節葉片為一橢圓葉片。