一种通风空调系统用的智能风口的制作方法

1.本发明涉及到空调系统技术领域，具体涉及到一种通风空调系统用的智能风口。


背景技术：

2.中央空调系统由一个或多个冷热源系统和多个空气调节系统组成，其通过风口将风送入室内，以营造适宜的空气环境。传统的中央空调在安装时，统一采用固定式百叶窗送风口。百叶窗送风口的方向固定不变，造成人们使用时无法调整风口，只能受到固定方向的来风。
3.如中国发明专利(公告号：cn106196529b)在2018年公开了一种独立式中央空调百叶窗出风口智能控制系统，该系统包括高精度风温传感器、差分风温信号采集模块、集成运放信号处理模块、正负电平比较模块、智能处理器、步进电机驱动模块、按钮、步进电机和电源；该出风口智能控制系统能够选择特定的百叶运行程序：如固定30度、固定45度、固定60度及45自由摆动，多角度多进出口工作模式之间能够自由切换，满足人们的日常的多变需求；但是这种百叶的摆动需要预设程序，人为选择开启，百叶不能够根据实际环境变化自动启闭和调整姿态。
4.又如中国实用新型专利(公开号：cn211977208u)在2020年公开了一种声温双控型智能风口，包括设置在安装面缺口处的外框和缺口内的内风箱，所述外框上设有可开合的百叶，所述百叶与电动执行机构相连，电动执行机构用于调节百叶的开合角度；所述的电动执行机构与声音传感器及温度传感器相连，该实用新型可自动调节空调送风口的开闭和送风形式，无需人为操作，但是实际环境中会存在各种声音，对声控有负面影响，而且处于安静的环境中其调节就很困难。
5.另外，现有技术中风口百叶的形式较为单一，只能够通过启闭和开启角度来控制风向，风速和风量的控制很难依靠出风口百叶本身进行调节。


技术实现要素：

6.本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种通风空调系统用的智能风口。
7.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
8.一种通风空调系统用的智能风口，包括边框，以及设置在所述边框上的内框，所述内框内设有多层百叶组件，每层的所述百叶组件至少包括两种转动方向并分别通过电机独立控制，层与层之间的所述百叶组件空间交错设置并也分别通过电机独立控制；所述内框的内端面通过若干连接杆连接有内环框，所述内环框内设有风速计，所述边框的侧边上设有若干电池仓，所述风速计用于测量风速并将风能转换成电能存储在所述电池仓中；所述边框的侧边上还设有与所述电池仓连接的总控制器，以及连接所述电池仓和总控制器的机械执行模块、风平衡模块、人体追踪模块、环境检测模块，所述机械执行模块分别连接所述电机，所述环境检测模块连接有设置在所述内框上的多种传感器，所述人体追踪模块连接
有设置在所述边框上的摄像头和/或热成像仪。
9.本智能风口结构简单紧凑，功能性强，智能化程度高，能够实现多种环境模式的自动调节；通过在所述内框中设置多种排列方式的百叶组件，能够将每个智能风口划分成多个独立出风区域，并分别配备电机控制，以实现启闭和风向的独立控制。本智能风口还用以实现对空气的温度，风口露点温度，湿度，洁净度，速度的监测与显示。
10.空调系统处理过的风吹过所述风速计，通过风速和风口的面积，能够计算得出风口的风量；所述风速计本身也是一个发电机，在自转的过程中把风能转换成电能，储存在所述电池仓中，给所述智能风口的其它部件提供电源。同时在智能风口中设置多种传感器，实时监控风口获取空气参数信息，风口上装设所述热成像仪和所述摄像头，用于采集环境中人员信息，根据采集的数据判断某一区域是否需要吹风、风量和风向如何等，总控制器对采集的数据进行计算，得到需要的风向、风速、风量等。通过机械执行模块调整多层多区域风口上的各个电机的转向，调整所述百叶组件的启闭数量、开启方向和开启角度，从而达到控制风向及风量的目的。
11.从结构方面出发，将所述百叶组件设置层多层以及多个方向，使所述智能风口仅通过所述百叶组件启闭位置和数量、开启的角度和方向就能够实现整个风口的风向、风量调节等；从控制逻辑方面出发，所述百叶组件启闭位置和数量、开启的角度和方向等的具体量化执行是通过所述总控制器计算分析而来，而其计算分析的依据来源于实际监控和监测的数据，这样就能够更加贴合实际环境情况完成风口的调节，从而为环境提供合理舒适的风，既提高了舒适感和科技感，也能够节约能源，降低排放。
12.进一步的，所述边框上还设有网络传输模块，所述网络传输模块连接所述总控制器，并将所述智能风口获取的空气参数同步到相邻的其它所述智能风口的总控制器中。
13.所述网络传输模块的设置，一方面用于收发各个智能风口间的信号，进行数据的交换和共享，另一方面能够连接到外部控制设备，如计算机、移动终端等，通过外部程序控制每个所述智能风口。使得每个所述智能风口既能够根据自身周围的环境变化进行调节，也能够在整个空调系统中与其他智能风口联动调节。
14.进一步的，所述边框的正面还设有显示面板，所述显示面板电连接所述总控制器，并显示实时空气参数和房间内实时的环境参数。
15.进一步的，多种所述传感器至少包括湿度传感器、温度传感器和纯净度传感器，所述湿度传感器、所述温度传感器和所述纯净度传感器的检测端分别延伸至多层所述百叶组件之间的空间中。所述智能风口的外侧也设置所述传感器，用于监测风口外房间中的空气参数。所述纯净度传感器可以为颗粒度传感器，如pm2.5监测传感器。
16.这些传感器的设置，能够实时获取风口及环境中空气的温湿度、pm2.5等空气参数，一方面将这些数据反馈至所述总控制器，另一方面将这些数据实时显示到所述显示面板上，方便人获取实时环境信息，风速等数据也能够显示在所述显示面板上。
17.进一步的，所述百叶组件包括上下设置的两层，两层所述百叶组件纵横布置，每层所述百叶组件分为左右两个区域，每个区域内的所述百叶组件等间距的设置有多个。
18.采用双层百叶，每层左右分区的设置，既兼顾了分区调控的功能性，也简化了安装连接结构，在实现多功能调节的同时简化机械部件的结构。
19.进一步的，所述百叶组件包括百叶、转轴和端部齿轮，所述转轴穿过所述百叶并转
动设置在所述内框上，所述端部齿轮连接所述转轴并位于所述内框的外侧壁，同区域内的所述端部齿轮依次啮合设置并连接同一个所述电机，相邻区域内的所述端部齿轮间隔设置。
20.也就是说每个百叶分别通过所述转轴连接并设置在所述内框中，每个小区域内分别配备的电机独立控制该小区域内的百叶的摆动，所述电机旋转带动所述端部齿轮，通过逐级传递的方式完成单个小区域内百叶的调整，结构简单实用，所述电机的本体只需要固定在所述内框的侧壁即可。
21.进一步的，所述内环框位于所述内框的正中部，多根所述连接杆中心对称的连接在所述内环框的外周。
22.所述连接杆的设置一方面用于固定所述内环框，便于所述风速计测量风速，另一方面能够起到筋板的作用，增强整个所述内框的连接强度；所述连接杆和所述内环框是位于最上层的，与所述百叶组件之间预留有百叶转动的间隙。
23.进一步的，所述内框和所述边框均为矩形框、圆形框、多边形框中的一种，所述内框与所述边框为一体结构，易于批量生产制作，结构稳定可靠，便于整体安装。
24.进一步的，所述智能风口为多组，并通过管道连通并与中央空调系统连接。
25.进一步的，所述智能风口的正面还设有人脸识别模块并配备人脸识别系统，在所述人脸识别系统中预设有人物脸部表情，如较热时的表情、冷时的表情、舒适的表情等，将识别到的人物表情与预设的表情进行比对，并给出相应的反馈信号发送至主控制器，使所述智能风口做出风量和风向的调整，如加大风量、调小风量、保持风量等。
26.进一步的，所述智能风口至少包括如下几种控制方法，
27.控制方法一：单一风口的送风量和送风风向的控制；所述热成像仪采集实时的温度场，或者所述摄像头判断是否有人进入空调环境中，并将数据传递给所述总控制器；所述总控制器计算温度场的高低，并且判断人员位置，通过所述机械执行模块控制所述电机，调整所述百叶组件的启闭与开启方向；所述风速计测量风速的大小，计算出风量的大小并反馈至所述总控制器；
28.控制方法二：通风系统的风量平衡控制；网络传输模块将每个智能风口的数据传送到其他相邻智能风口，并且通过所述总控制器动态计算调整自身风口的风量；总的风量，又能反馈到(中央空调)风机，风机变频运行，实现节能控制；
29.控制方法三：风口结露关闭运行；通过所述传感器采集室内的温湿度、送风温度、露点温度，焓湿图做耦合计算，当送风温度小于等于室内空气在风口本体的冷凝温度时(结合露点温度和风口表面温度的变化一起判断)，关闭所述智能风口的运行，并给物业管理人员做报警信息处理，给出中央空调系统做除湿处理的信号；
30.控制方法四：移动终端连接所述网络传输模块，通过移动终端上的程序控制所述智能风口的风向和风量，结合所述摄像头的人脸识别程序控制风口始终吹向人，或者始终不吹向人，或者定制为吹向某人，或者不吹向某人；
31.控制方法五：所述摄像头和所述热成像仪监测到某一个区域没有人员的时候，关闭该区域的部分智能风口，仅保留满足要求的最小新风量。
32.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本智能风口结构简单紧凑，功能性强，智能化程度高，能够实现多种环境模式的自动调节；通过在所述内框中设置多种排列方式
的百叶组件，能够将每个智能风口划分成多个区域，并分别配备电机控制，以实现启闭和风向的独立控制；2、所述风速计本身也是一个发电机，在自转的过程中把风能转换成电能，储存在所述电池仓中，给所述智能风口的其它部件提供电源；3、多种传感器传感器，实时监控风口获取空气参数信息，风口上装设所述热成像仪和所述摄像头，用于采集环境中人员信息；总控制器智能处理数据，并通过机械执行模块调整多层多区域风口上的各个电机的转向，调整所述百叶组件的启闭数量、开启方向和开启角度，从而达到控制风向及风量的目的；4、计算分析的依据来源于实际监控和监测的数据，这样就能够更加贴合实际环境情况完成风口的调节，从而为环境提供合理舒适的风，既提高了舒适感和科技感，也能够节约能源，降低排放；5、所述网络传输模块的设置，一方面用于收发各个智能风口间的信号，进行数据的交换和共享，另一方面能够连接到外部控制设备，如计算机、移动终端等，通过外部程序控制每个所述智能风口。
附图说明
33.图1为本发明一种通风空调系统用的智能风口的俯视示意图；
34.图2为本发明一种通风空调系统用的智能风口的立体结构示意图一；
35.图3为本发明一种通风空调系统用的智能风口的立体结构示意图二；
36.图4为本发明一种通风空调系统用的智能风口的立体结构示意图三；
37.图5为本发明一种通风空调系统用的智能风口的仰视示意图；
38.图6为本发明一种通风空调系统用的智能风口的侧面示意图；
39.图7为本发明一种通风空调系统用的智能风口的对角处局部剖视示意图；
40.图8为本发明一种通风空调系统用的智能风口的运用状态示意图；
41.图中：1、边框；2、内框；3、百叶组件；301、百叶；302、转轴；303、端部齿轮；4、电机；5、连接杆；6、内环框；7、风速计；8、电池仓；9、摄像头；10、热成像仪；11、总控制器；12、机械执行模块；13、风平衡模块；14、人体追踪模块；15、环境检测模块；16、网络传输模块；17、温度传感器；18、湿度传感器；19、纯净度传感器；20、显示面板；21、中央空调系统；22、智能风口；23、管道。
具体实施方式
42.下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.实施例一：
45.如图1～图5所示，一种通风空调系统用的智能风口，包括边框1，以及设置在所述
边框1上的内框2，所述内框2内设有多层百叶组件3，每层的所述百叶组件3至少包括两种转动方向并分别通过电机4独立控制，层与层之间的所述百叶组件3空间交错设置并也分别通过独立的电机控制；所述内框2的内端面通过若干连接杆5连接有内环框6，所述内环框6内设有风速计7，所述边框1的侧边上设有若干电池仓8，所述风速计7用于测量风速并将风能转换成电能存储在所述电池仓8中；所述边框1的侧边上还设有与所述电池仓8连接的总控制器11，以及连接所述电池仓8和总控制器11的机械执行模块12、风平衡模块13、人体追踪模块14、环境检测模块15，所述机械执行模块12分别连接所述电机4，所述环境检测模块15连接有设置在所述内框2上的多种传感器，所述人体追踪模块14连接有设置在所述边框1上的摄像头9和热成像仪10。
46.本智能风口结构简单紧凑，功能性强，智能化程度高，能够实现多种环境模式下的自动调节；通过在所述内框2中设置多种排列方式的百叶组件3，能够将每个智能风口划分成多个区域，并分别配备电机4控制，以实现启闭和风向的独立控制。
47.空调系统处理过的风吹过所述风速计7，通过风速和风口的面积，能够计算得出风口的风量；所述风速计7本身也是一个发电机，在自转的过程中把风能转换成电能，储存在所述电池仓8中，给所述智能风口的其它部件提供电源。同时在智能风口中设置多种传感器，实时监控风口获取空气参数信息，风口上装设所述热成像仪10和所述摄像头9，用于采集环境中人员信息，根据采集的数据判断某一区域是否需要吹风、风量和风向如何等，总控制器11对采集的数据进行计算，得到需要的风向、风速、风量等。通过机械执行模块12调整多层多区域风口上的各个电机4的转向，调整所述百叶组件的启闭数量、开启方向和开启角度，从而达到控制风向及风量的目的。
48.从结构方面出发，将所述百叶组件3设置层多层以及多个方向，使所述智能风口仅通过所述百叶组件3启闭位置和数量、开启的角度和方向就能够实现整个风口的风向、风量调节等；从控制逻辑方面出发，所述百叶组件3启闭位置和数量、开启的角度和方向等的具体量化执行是通过所述总控制器11计算分析而来，而其计算分析的依据来源于实际监控和监测的数据，这样就能够更加贴合实际环境情况完成风口的调节，从而为环境提供合理舒适的风，既提高了舒适感和科技感，也能够节约能源，降低排放。
49.所述热成像仪10的设置，除了能够识别人的存在和位置，其本身也是具备远程温度监控的功能，测温型红外热成像仪，能够准确测量人体温度，可以实时获取人的体温，比如在某种传染性疾病(如新型冠状病毒)疫情期间，所述智能风口若监测到某个房间内人体温度异常(超过37.3
°
)，将立即反馈到所述总控制器关闭该房间的智能风口，以切断病毒的空气传播，并上报社区进行管控，有利于疫情防控。
50.进一步的，所述边框2上还设有网络传输模块16，所述网络传输模块16连接所述总控制器11，并将所述智能风口获取的空气参数同步到相邻的其它所述智能风口的总控制器中。
51.所述网络传输模块16的设置，一方面用于收发各个智能风口间的信号，进行数据的交换和共享，另一方面能够连接到外部控制设备，如计算机、手机、平板等，通过外部程序控制每个所述智能风口。
52.进一步的，所述边框1的正面还设有显示面板20，所述显示面板20电连接所述总控制器11，并显示实时空气参数。
53.进一步的，多种所述传感器至少包括湿度传感器18、温度传感器17和纯净度传感器19，所述湿度传感器18、所述温度传感器17和所述纯净度传感器19的检测端分别延伸至两层所述百叶组件3之间的空间中。
54.这些传感器的设置，能够实时获取风口及环境中空气的温湿度、pm2.5等空气参数，一方面将这些数据反馈至所述总控制器11，另一方面将这些数据实时显示到所述显示面板20上，方便人获取实时环境信息，风速等数据也能够显示在所述显示面板20上。
55.进一步的，所述百叶组件3包括上下设置的两层，两层所述百叶组件纵横布置(上下空间垂直设置)，每层所述百叶组件3又分为左右两个区域，每个区域内的所述百叶组件3等间距的设置有多个。
56.采用双层百叶，每层左右分区的设置，既兼顾了分区调控的功能性，也简化了安装连接结构，在实现多功能调节的同时简化机械部件的结构。
57.进一步的，结合图6和图7所示，所述百叶组件3包括百叶301、转轴302和端部齿轮303，所述转轴302穿过所述百叶301并转动设置在所述内框2上，所述端部齿轮303连接所述转轴302并位于所述内框2的外侧壁，同区域内的所述端部齿轮303依次啮合设置并连接同一个所述电机4，相邻区域内的所述端部齿轮303间隔设置。
58.也就是说每个百叶301分别通过所述转轴302连接并设置在所述内框2中，每个小区域内分别配备的电机4独立控制该小区域内的百叶301的摆动，所述电机4旋转带动所述端部齿轮303，通过逐级传递的方式完成单个小区域内百叶301的调整，结构简单实用，所述电机4的本体只需要固定在所述内框2的侧壁即可。
59.进一步的，所述内环框6位于所述内框2的正中部，四根所述连接杆5中心对称的连接在所述内环框6的外周。
60.所述连接杆5的设置一方面用于固定所述内环框6，便于所述风速计测量风速，另一方面能够起到筋板的作用，增强整个所述内框2的连接强度；所述连接杆5和所述内环框6是位于最上层的，与所述百叶组件3之间预留有百叶301转动的间隙。
61.进一步的，所述内框2和所述边框1均为矩形框，所述内框2与所述边框1为一体结构，易于批量生产制作，结构稳定可靠，便于整体安装。
62.实施例二：
63.如图8所示，实施例一中的所述智能风口22为多组，并通过管道23连通并与中央空调系统21连接。
64.进一步的，所述智能风口22至少包括如下几种控制方法，
65.控制方法一：单一风口的送风量和送风风向的控制；所述热成像仪10采集实时的温度场，所述摄像头9判断是否有人进入空调环境中，并将数据传递给所述总控制器11；所述总控制器11计算温度场的高低，并且判断人员位置，通过所述机械执行模块12控制所述电机4，调整所述百叶组件3的启闭与开启方向；所述风速计7测量风速的大小，计算出风量的大小并反馈至所述总控制器11；
66.控制方法二：通风系统的风量平衡控制；网络传输模块16将每个智能风口22的数据传送到其他相邻智能风口22，并且通过所述总控制器11动态计算调整自身风口的风量；总的风量，又能反馈到(中央空调系统21)风机，风机变频运行，实现节能控制；
67.控制方法三：风口结露关闭运行；通过所述传感器采集室内的温湿度、送风温度、
焓湿图做耦合计算，当送风温度小于等于室内空气在风口本体的冷凝温度时，关闭所述智能风口22的运行，并给物业管理人员做报警信息处理，给出中央空调系统21做除湿处理的信号；
68.控制方法四：手机连接所述网络传输模块16，通过手机上的app程序控制所述智能风口22的风向和风量，结合所述摄像头9的人脸识别程序控制风口始终吹向人，或者始终不吹向人，或者定制为吹向某人，或者不吹向某人；
69.控制方法五：所述摄像头9和所述热成像仪10监测到某一个区域没有人员的时候，关闭该区域的部分智能风口，仅保留满足要求的基本新风量。
70.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。