一种空调出风口装置的制作方法

1.本发明涉及空调出风口领域，特别的是涉及一种空调出风口装置。


背景技术：

2.随着中国经济持续不断的发展，大型商业建筑如会展中心、酒店大堂、电影院、购物中心等，以及大型公共交通建筑如机场、高铁站等逐渐增多，这些建筑的特点是吊顶较高，内部结构多样，人员流动量大，为了实现大空间远距离送风的需求，空调系统按照现有技术目前普遍采用旋流或射流的送风方式。这种空调系统的出风口主要采用旋流风口或射流风口，在实际应用中，这两种出风口存在着一些难以解决的技术问题。当空调系统的出风口采用旋流风口时，出风口处风速迅速衰减，会导致室内温度分层较大，尤其是冬季，热风的密度较小，热风难以迅速下沉，在人员停留区域的温度往往达不到设计要求。当空调系统的出风口采用射流风口时，风速过大，尤其在夏季，容易在人员停留区域造成冷风感，影响人员的舒适性。
3.另外，一些大型工业生产车间如油漆车间，为了控制生产质量，满足生产工艺要求，此类车间对内部环境的要求都极为严格。例如飞机制造的油漆车间，要求空调送风区域必须形成一个均匀、稳定的气流组织，以保证工作面的喷涂精度要求。为使空调送风覆盖高低错落的工作台，现有技术条件下，设计师通常结合室内生产布局，通过应用不同规格的射流风口，组成送风盘，集中向下送风，将工作面的风速控制在要求的精度范围内。但在实际应用过程中，由于射流喷口的风比较集中，风速过大，风会直接冲击工作面，导致出现工作面送风不均匀的问题，无法达到理想的设计效果。并且，现有空调送风系统的灵活性较低，无法调节送风距离，一旦车间布局发生变化，需要重新调整送风系统，花费大量的改造时间以及产生高昂的改造费用。
4.同样的，对于体育类建筑如羽毛球馆、乒乓球馆等，需满足jgj31-2003体育建筑设计规范(如羽毛球比赛场地距地9m以下、乒乓球比赛场地距地3m以下的风速建议不超过0.2m/s)。这要求空调送风系统解决末端风速的控制问题。现有技术的空调出风口很难满足这一设计规范，因此为保证比赛的公平性，有部分球馆在比赛时甚至直接关闭运动员上方的空调，造成室内人员尤其是运动员体感闷热，舒适度较低。
5.不仅如此，现有的空调送风方式，单纯的旋流风口或者射流喷口，针对层高10至30米的空调场所应用时，都难以精准控制既定距离的送风风速。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种空调出风口装置，通过调节多个叶片的相对位置来调节送风距离，从而实现在高大空间里既能实现送风距离又能避免风速过快吹向人体产生冷风感。
7.为了实现上述目的，本发明提供一种空调出风口装置，包括多个叶片、传动机构、风管筒、电机和装饰圈；
8.所述风管筒为中空管状结构，并设有入口端和出口端；多个所述叶片设置在所述风管筒内；所述传动机构包括传动轴；多个所述叶片的根部安装在所述传动轴上并围绕所述传动轴的轴线分布；所述电机与所述传动机构连接，以通过所述传动机构驱动至少部分所述叶片绕所述传动轴转动，且至少部分所述叶片之间的相对位置能够调整；所述装饰圈设置在所述风管筒外并与所述出口端连接，所述装饰圈朝背离所述风管筒的方向向外以八字形的方式张开。
9.可选的，所述风管筒为直径均匀的圆管，所述风管筒与所述传动轴同轴布置；
10.所述空调出风口装置包括三组所述叶片，每组所述叶片包括三个围绕所述转动轴的轴线均匀分布的所述叶片，且每组内的三个所述叶片之间的相对位置保持不变；
11.三组所述叶片包括固定叶片组、第一可调叶片组和第二可调叶片组；
12.所述固定叶片组相对于所述风管筒保持静止；所述电机用于通过所述传动机构驱动所述第一可调叶片组和所述第二可调叶片组相对于所述风管筒以不同转速转动；
13.三组所述叶片具有第一状态和第二状态；当三组所述叶片处于所述第一状态时，三组所述叶片相重叠；当所述第一可调叶片组和所述第二可调叶片组相对于所述固定叶片组转动，且三组所述叶片围绕所述转动轴的轴线均匀分布时，三组所述叶片互不重叠并处于所述第二状态。
14.可选的，所述第二可调叶片组的转速与所述第一可调叶片组的转速的比值为2:1。
15.可选的，多个所述叶片的结构相同，每个所述叶片与叶片转动平面的之间的锐角在沿所述入口端至所述出口端的方向上递减。
16.可选的，所述风管筒内设置有环形凹槽，所述环形凹槽具有开口；多个所述叶片的末端通过所述开口可活动地嵌入在所述环形凹槽中。
17.可选的，每个所述叶片的前缘为三角形锯齿状，锯齿由外向内的齿高相同或呈逐渐增大趋势，且相邻所述锯齿的齿高的比值范围为1至1.05。
18.可选的，所述空调出风口装置还包括控制装置，与所述电机通信连接；所述控制装置用于控制所述电机的工作状态。
19.可选的，所述空调出风口装置还包括距离传感器，与所述控制装置通信连接；所述距离传感器用于监测所述空调出风口装置与目标位置之间的距离；所述控制装置用于根据所述距离传感器所监测到的距离控制所述电机的工作状态。
20.可选的，所述空调出风口装置还包括固定支架，所述固定支架横设在所述入口端，所述电机和所述传动机构均固定在所述固定支架上。
21.可选的，所述电机的数量为1台或多台，多台所述电机被配置为分别驱动不同的所述叶片转动。
22.本发明提供的空调出风口装置具有如下优点：
23.一是电机通过传动机构驱动至少部分所述叶片绕所述传动轴转动，从而调整了至少部分叶片之间的相对位置。这样做可以针对不同应用场地对送风距离的要求，进行不同的调整，来调节送风距离；特别的，对于羽毛球馆，不仅要实现送风，还要严格控制末端风速，调节送风距离可以既保障运动员的舒适性也保证了比赛的公平性；对于严格要求的生产车间，当产线设备调整时，调节送风距离可以避免了调节空调系统需要花费大量的改造时间以及产生高昂的改造费用。
24.二是由于风管筒是直径均匀的圆管，气流经风管筒受到风管筒的约束，形成均匀的气流组织，附加叶片与叶片转动平面所形成的夹角中的锐角沿入口端至出口端的方向递减趋势的叶片设计，使得叶片不会对气流产生截流效应，因此，通过风管筒的汇集整流，以及叶片无截流效应的特点，让原本不均匀的气流，经风管筒后形成一股射流，经过叶片过程中有效避免气流被截流，实现了出风口的远距离送风。
25.三是叶片与叶片转动平面所形成的夹角中的锐角沿入口端至出口端的方向呈递减趋势的叶片设计，可以使气流经过叶片时不产生涡流，减少出风口的阻力系数，降低空调能耗；气流离开叶片时，会产生涡流噪声，进一步将叶片的前缘设计为三角形锯齿形状，可以减弱涡流强度，降低中低频段的噪声，实现降噪。
附图说明
26.图1为本发明优选实施例提供的一种空调出风口装置示意图。
27.图2为本发明优选实施例提供的一种空调出风口装置的叶片在扩散状态下的仰视图。
28.图3为本发明优选实施例提供的一种空调出风口装置的叶片在聚拢状态下的仰视图。
29.图4为本发明优选实施例提供的一种空调出风口装置的叶片示意图。
30.图5为本发明优选实施例提供的一种固定支架为星型支架的空调出风口装置示意图。
31.其中，附图标记说明如下：
32.101-传动机构；102-叶片；103-电机；104-固定支架；105-风管筒；106-装饰圈；107-入口端；108-出口端；109-传动轴；
33.201-固定叶片组；202-第一可调叶片组；203-第二可调叶片组。
具体实施方式
34.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，附图中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
35.此外，以下说明内容的各个实施例分别具有一或多个技术特征，然此并不意味着使用本发明者必需同时实施任一实施例中的所有技术特征，或仅能分开实施不同实施例中的一部或全部技术特征。换句话说，在实施为可能的前提下，本领域技术人员可依据本发明的公开内容，并视设计规范或实作需求，选择性地实施任一实施例中部分或全部的技术特征，或者选择性地实施多个实施例中部分或全部的技术特征的组合，借此增加本发明实施时的弹性。另外，如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含
义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。
36.本发明公开了一种空调出风口装置，用于高大空间里的空调远距离送风。此处，高大空间主要指的是层高在10米以上的空调场所，尤其是10米至30米的空调场所。该空调出风口装置通过调节多个叶片的相对位置来调节送风距离，既能实现远距离送风又能控制末端风速。
37.图1为本发明优选实施例提供的一种空调出风口装置示意图。
38.如图1所示，本实施例提供一种空调出风口装置，包括多个叶片102、传动机构101、风管筒105、电机103和装饰圈106；风管筒105为中空管状结构，并设有入口端107和出口端108；多个叶片102设置在风管筒105内；传动机构101包括传动轴109；多个叶片102的根部安装在传动轴109上并围绕传动轴109的轴线分布；电机103与传动机构101连接，以通过传动机构101驱动至少部分叶片102绕传动轴109转动；装饰圈106设置在风管筒105外并与出口端108连接；装饰圈106为环形结构，并朝背离风管筒105方向向外以八字形的方式张开，也即装饰圈106呈喇叭形状，从而当气流经叶片102扩散后，由于康达效应，气流会均匀贴附于装饰圈206的内壁，实现气流扩散的效果。此处“向外”指的是从入口端107朝出口端108的方向远离风管筒105。优选的，装饰圈106与风管筒105同心布置。
39.实际使用时，电机103通过传动机构101驱动至少部分叶片102绕传动轴109转动，并使至少部分叶片102之间的相对位置可以改变，从而实现了送风距离的可调整，用以适应不同应用场地对送风距离要求不同的调整。因此，本发明的空调出风口装置具有多种送风形式，灵活性好，使用方便。
40.进一步的，风管筒105为直径均匀的圆管，且与传动轴109同轴布置；如图1～图3所示，多个叶片102优选设置为三组叶片，每组叶片包括三个围绕所述转动轴109的轴线均匀分布的叶片102，且每组内的三个叶片102之间的相对位置保持不变；三组叶片分别为固定叶片组201、第一可调叶片组202和第二可调叶片组203。
41.固定叶片组201相对于风管筒105静止不动；电机103通过传动机构101驱动第一可调叶片组202和第二可调叶片组203相对于风管筒105以不同转速转动，从而据此调整固定叶片组201、第一可调叶片组202和第二可调叶片组203之间的相对位置，使叶片102之间具有不同的相对位置。
42.应知晓，所述固定叶片组201不限于包括三个固定叶片，还可以是二个、三个或超过三个，所述第一可调叶片组202不限于包括三个第一可调叶片，还可以是二个、三个或超过三个，同理，所述第二可调叶片组203不限于包括三个第二可调叶片，还可以是二个、三个或超过三个。从而三组叶片联动调节，调整多个叶片102的相对位置，可以改变出风口的气流组织，从而增大送风距离的调节范围。
43.更详细的，三组叶片具有第一状态和第二状态；如图3所示，以三组叶片102相互重叠时为第一状态(即聚拢状态)，在第一状态时，三组叶片重叠在一起，此时，形成三组重叠的叶片，每组重叠的叶片包括一个固定叶片、一个第一可调叶片和一个第二可调叶片，此时叶片102对气流的扰动较小，出风口的气流组织为射流；如图2所示，以三组所述叶片完全打开使各叶片102绕传动轴均匀分布为第二状态(扩散状态)，在第二状态时，所有叶片102互不重叠，此时叶片102对气流的扰动较大，出风口的气流组织为旋流。本文中，为了解释说明，在图2和图3中采用三点连线绘制的三角形表示固定叶片组201、第一可调叶片组202和
第二可调叶片组203中三个叶片的分布，以此说明每组叶片中的三个叶片是作为整体一起转动且相对位置不变。还应理解，叶片的重叠不能狭义理解为完全重合，本领域技术人员应当知道，在实际的加工工艺和使用中允许一定范围内的错位。
44.优选的，所述第二可调叶片组203的转速与所述第一可调叶片组202的转速的比值为2:1，这样可以最为简单并且快速的将叶片102在第一状态、第二状态及其中间状态进行调节。此处中间状态是指三组叶片102从第一状态调节至第二状态过程中的任一位置，或者从第二状态调节至第一状态的任一位置。在另外的实施方式中，也可取消固定叶片组201，使所有叶片102均能够绕转动轴转动，以此来调节叶片102的相对位置。
45.本发明对传动机构101的结构无特别限制，例如可以通过齿轮组或者皮带轮或者其他变速机构来实现，对此不作详细描述。
46.进一步的，所述空调出风口装置包括1台或多台电机103，多台包括2台或2台以上。当电机103为1台时，可通过一台电机103驱动不同的叶片转动，结构简单。当电机103为多台时，通过多台电机103来驱动不同的可调叶片组转动，且多台电机102可以驱动可调叶片组以不同的转速转动而达到变速的效果，或者多台电机102驱动可调叶片组以相同的转速转动，但转动时间不同，亦可达到调整多个叶片102的相对位置的效果，这些均在本发明的保护范围之内。
47.进一步的，风管筒105内设置有环形凹槽(未图示)，环形凹槽具有开口。多个叶片102的末端通过开口可活动地嵌入在环形凹槽中，这样可以对叶片202起到辅助限位的作用。
48.对于叶片102的设计，优选多个叶片102的结构相同，更优选每个叶片102与叶片转动平面之间的锐角沿所述入口端至所述出口端的方向递减。
49.应理解，当风管筒105是直径均匀的中空圆管时，气流经风管筒105受到风管筒105的约束，形成一股均匀的气流组织，此时，叶片102与叶片转动平面之间的夹角也会影响气流组织的运动，而将叶片102与叶片转动平面之间的锐角设计为沿所述入口端至所述出口端的方向递减，可以使风经过叶片102时不产生涡流，叶片102不会对气流产生截流效应，降低了出风口的阻力系数，出风口出风更加平顺。因此，通过风管筒105的汇集整流，以及叶片102无截流效应的特点，让原本不均匀的气流，经风管筒105后形成一股射流，经过叶片102过程中有效避免气流被截流，这样即实现了出风口的远距离送风，同时还可以节约空调能耗。
50.尤其在冬季，由于热空气的密度低于室内空气的密度，送风需要克服由于密度差产生的浮力影响，会给空调远距离送风带来困难。本发明优选实施例提供的一种空调出风口装置，可以提高出风口送风速度，将热空气送的更远。
51.当气流离开叶片102时，会产生涡流噪声，这是空调出风口噪声的主要来源。将叶片102的边缘设计出锯齿形状，可以减弱涡流强度，降低中低频段的噪声。经试验验证，锯齿的形状和分布均影响降噪效果，优选的，如图4所示，将叶片102的前缘设计为三角形锯齿状，锯齿的齿高从叶片102由外向内方向相同或呈逐渐增大趋势，且相邻锯齿的齿高比值范围为1至1.05。需要说明的是，此处“内”和“外”是叶片102针对传动轴109，接近传动轴109为“内”，远离传动轴109为“外”；此处叶片102的“前缘”是指风刚接触叶片102时的边缘。
52.进一步的，所述空调出风口装置还包括控制装置(未图示)，与电机103通信连接；
控制装置用于控制电机103的工作状态，从而调整叶片102的转动状态。例如可以通过人机界面输入距离参数、温度参数和风速参数等信息，使控制装置根据外部输入的指令控制电机工作，从而自动控制多组所述叶片运转和停止，使用更为方便。所应理解，所述控制装置可以采用现有执行器和/或控制器来实现，本领域技术人员在本技术公开基础上结合本领域的公知常识能够知晓如何选择。此外，所述控制装置还可以通过云控制来输入参数信息。另外，本发明并不限定控制装置的具体结构，而控制装置还可以和电机集成在一起，均属于本领域技术人员所熟知的信息，不再详细叙述。
53.进一步的，所述空调出风口装置还包括距离传感器(未图示)，与控制装置通信连接。距离传感器用于监测空调出风口装置与目标位置之间的距离。控制装置用于根据距离传感器所监测到的距离参数控制电机103的工作状态。本发明对距离传感器的安装位置和种类不作特别的限定，距离传感器可以安装在空调出风口本身，或者可以安装在空调出风口所在建筑的天花板上。所述目标位置可以是地面，还可以是车间要求控制风速的工作面。
54.进一步的，所述空调出风口装置还包括固定支架104，固定支架104横设在入口端107，电机103、传动机构101、控制装置或者距离传感器均可固定在固定支架104上。本发明对固定支架104的结构形式不作特别的限定，可以如图1所示，为一横杆支架，也可以如图5所示，为一星型支架。